JP2018524418A - Polyurethane coating composition - Google Patents

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本発明は、少なくとも1種のポリオール(A)と、式(I)の少なくとも1種のシラン変性化合物(B)と、場合により遊離イソシアネート基またはブロックされたイソシアネート基を有する1種または複数のシランを含まない脂肪族または環状脂肪族ポリイソシアネート(C)と、シラン基の架橋のための少なくとも1種の触媒(D)とを含有する非水性コーティング剤組成物に関する。さらに、本発明による非水性コーティング剤組成物は、1種または複数の表面添加剤(E)と、1種または複数の非水性溶媒(F)とを含有することができる。  The present invention relates to at least one polyol (A), at least one silane-modified compound (B) of the formula (I) and optionally one or more silanes having free isocyanate groups or blocked isocyanate groups The present invention relates to a non-aqueous coating agent composition comprising an aliphatic or cycloaliphatic polyisocyanate (C) free from silane and at least one catalyst (D) for crosslinking of silane groups. Furthermore, the non-aqueous coating agent composition according to the present invention may contain one or more surface additives (E) and one or more non-aqueous solvents (F).

Description

本発明は、少なくとも1種のポリオール(A)と、式(I)の少なくとも1種のシラン変性化合物(B)と、場合により遊離イソシアネート基またはブロックされたイソシアネート基を有する1種または複数のシランを含まない脂肪族または環状脂肪族ポリイソシアネート(C)と、シラン基の架橋のための少なくとも1種の触媒(D)とを含む非水性コーティング材料組成物であって、2つの成分(B)および(C)の少なくとも1つは遊離イソシアネート基またはブロックされたイソシアネート基を必ず含む組成物に関する。本発明の非水性コーティング材料組成物は、1種または複数の表面添加剤(E)と、溶媒(F)とをさらに含んでもよい。本発明のコーティング助剤は、自動車用塗料、特に最初の自動車用仕上げ塗装(OEMコーティングとして知られている)に特に適している。   The present invention relates to at least one polyol (A), at least one silane-modified compound (B) of the formula (I) and optionally one or more silanes having free isocyanate groups or blocked isocyanate groups A non-aqueous coating material composition comprising an aliphatic or cycloaliphatic polyisocyanate (C) free of silane and at least one catalyst (D) for crosslinking of silane groups, comprising two components (B) And at least one of (C) relates to a composition that necessarily contains free or blocked isocyanate groups. The non-aqueous coating material composition of the present invention may further include one or more surface additives (E) and a solvent (F). The coating aids according to the invention are particularly suitable for automotive paints, in particular for the first automotive finishes (known as OEM coatings).

二液型ポリウレタン(PU)コーティング材料は、アミノ樹脂と架橋した従来のコーティングシステムと比較して、環境効果、特に酸性雨に対する高い耐性のために、自動車産業における上塗りに使用されている(W.Wieczorrek in:Stoye/Freitag,Lackharze[resins for coatings],p.215ff,C.Hanser−Verlag,1996;J.W.Holubka et al.,J.Coat.Tech.Vol.72,No.901,p.77,2000)。ここでは、OH官能性ポリ(メタ)アクリレート樹脂およびヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)に基づくポリイソシアネートが一般に使用される。他のジイソシアネートまたは他のジイソシアネート誘導体の使用も同様に可能である。   Two-part polyurethane (PU) coating materials are used for overcoating in the automotive industry due to environmental effects, particularly high resistance to acid rain, compared to conventional coating systems crosslinked with amino resins (W. Wieczorerk in: Stoy / Freitag, Lackharze [resins for coatings], p. 215ff, C. Hanser-Verlag, 1996; J. W. Holubka et al., J. Coat. .77, 2000). Here, polyisocyanates based on OH-functional poly (meth) acrylate resins and hexamethylene diisocyanate (HDI) are generally used. The use of other diisocyanates or other diisocyanate derivatives is possible as well.

長年にわたって新たな自動車用クリアコート材料の開発の努力が進められている。自動車産業における品質要求の高まりを考慮して、特に環境影響に対する耐性、および高い機械的安定性、特に耐引掻性の改善の努力が進められている。   Over the years, efforts have been made to develop new automotive clearcoat materials. In view of the growing quality requirements in the automotive industry, efforts are being made to improve resistance to environmental impacts in particular and high mechanical stability, in particular scratch resistance.

二液型ポリウレタンコーティングの耐引掻性を改善する1つの可能性は、トリアルコキシシラン基をコーティング成分に導入することである。これらのシラン成分は、シロキサンネットワークの架橋および形成によりポリウレタンコーティングの安定性を高めることができる。この原理は欧州特許第1273640号明細書によって教示されている。この刊行物は、最初に存在する遊離イソシアネート基の0.1〜95mol%がビスアルコキシシリルアミンと反応した、ポリオール成分と、脂肪族および/または環状脂肪族ポリイソシアネートあるいは重合、アロファネート化、ビウレット化またはウレタン化によりこれらから誘導されるポリイソシアネートからなる架橋剤成分とを含む二液型(2K)コーティング材料を記載している。これらのコーティング材料は、自動車セグメントにおいてクリアコートまたは上塗り仕上げ塗装を製造するために使用することができ、完全に硬化した後、環境効果に対する良好な耐性と合わせて良好な耐引掻性を示す。しかしながら、研削性(sandability)および研磨性ならびに結果として得られるコーティングによって与えられる視覚的印象は、依然としてさらなる改良が可能である。   One possibility to improve the scratch resistance of a two-part polyurethane coating is to introduce trialkoxysilane groups into the coating component. These silane components can increase the stability of the polyurethane coating by crosslinking and forming the siloxane network. This principle is taught by EP 1273640. This publication describes a polyol component and an aliphatic and / or cycloaliphatic polyisocyanate or polymerized, allophanated, biuretized, in which 0.1 to 95 mol% of the free isocyanate groups initially present are reacted with bisalkoxysilylamines. Alternatively, a two-component (2K) coating material is described that includes a crosslinker component comprising a polyisocyanate derived therefrom by urethanization. These coating materials can be used to produce clear coats or top finishes in the automotive segment, and after complete cure, exhibit good scratch resistance combined with good resistance to environmental effects. However, the visual impression given by the sandability and polish and the resulting coating can still be improved further.

イソシアネート基と比例反応してシラン基を形成するポリイソシアネート化合物を含むポリウレタンコーティングの原理は、近年連続的に探求されている−特に、特許出願の国際公開第2007/033786号パンフレット、国際公開第2008/74489号パンフレット、国際公開第2009/077181号パンフレット、米国特許出願公開第2011/0269897号明細書、国際公開第2012/168079号パンフレットおよび国際公開第2014/086530号パンフレットを比較されたい。これらのテキストは、種々のアルコキシシラン含有ポリイソシアネートをポリオールと架橋するための成分として記載している。ポリイソシアネートとの反応のために、種々のモノアミノシラン、ビスアミノシランおよびメルカプトシラン構成要素ならびにこれらの混合物も使用される。種々のシラン構成要素の使用に加えて、シラン構造の改善された架橋のために新たな触媒も記載されている。   The principle of polyurethane coatings comprising polyisocyanate compounds that react proportionally with isocyanate groups to form silane groups has been continually explored in recent years-in particular, patent applications WO 2007/033786, WO 2008. Compare US Pat. No. 7,74489, WO 2009/077181, US 2011/0269897, WO 2012/168079, and WO 2014/086530. These texts describe various alkoxysilane-containing polyisocyanates as components for crosslinking with polyols. Various monoaminosilane, bisaminosilane and mercaptosilane components and mixtures thereof are also used for reaction with polyisocyanates. In addition to the use of various silane components, new catalysts have also been described for improved crosslinking of the silane structure.

第2のアプローチは、イソシアネートを含まないシラン末端プレポリマーを添加することによって、二液型ポリウレタンコーティングの耐引掻性を改善することに関する。この種のアプローチは、例えば特許出願、欧州特許第2676982号明細書および欧州特許第2735578号明細書に記載されている。   The second approach relates to improving the scratch resistance of two-part polyurethane coatings by adding an isocyanate-free silane-terminated prepolymer. This type of approach is described, for example, in patent applications, EP 2676982 and EP 2735578.

自動車用クリアコートに課される絶えず増加する品質要求を考慮して、このようなコーティング配合物を製造するための新たな構成要素の必要性が存在し続けている。   In view of the ever-increasing quality requirements imposed on automotive clearcoats, the need for new components to produce such coating formulations continues to exist.

極めて一般的に、ここで請求される種類のシラン変性化合物は、加水分解性基を有するシラン基を含有し、そのポリマー骨格がシリコーンの場合のようにO−Si−O−Si鎖で実質的に構成されないが、その代わりに、大部分の場合、ヘテロ原子によって中断され、ウレタン、エーテル、エステル、尿素、アミドおよび他の構造単位をさらに含有するC−C鎖から構築される化合物である。水分に暴露しておよび/または適切な触媒の影響下で、シラン基上の基(通常、例えばアセテート基またはアルコキシ基)が加水分解されて反応性シラノールを形成し、その後、これらが縮合および硬化して高分子質量ネットワークを形成し、そうする際に水、アルコールまたは酢酸を排除する。   Very generally, the silane-modified compounds of the type claimed here contain silane groups with hydrolyzable groups, and the polymer backbone is substantially O-Si-O-Si chains as in the case of silicones. Instead, it is instead a compound constructed from a C-C chain, which in most cases is interrupted by heteroatoms and further contains urethanes, ethers, esters, ureas, amides and other structural units. Upon exposure to moisture and / or under the influence of a suitable catalyst, groups on the silane group (usually acetate groups or alkoxy groups, for example) are hydrolyzed to form reactive silanols, which are then condensed and cured. To form a high molecular mass network, in which water, alcohol or acetic acid is excluded.

シラン変性化合物を含む組成物は、高価で不都合な前処理(プライマーを必要としない)なしに、非常に幅広い種類の基板のいずれかへの高レベルの接着を含む品質で顕著である。この理由は、通常OH基が無機基板表面上に存在し、水分に暴露すると形成されるポリマーの反応性シラノールと反応することができるためである。   Compositions containing silane-modified compounds are notable for quality that includes a high level of adhesion to any of a very wide variety of substrates without expensive and inconvenient pretreatment (no need for a primer). This is because OH groups are usually present on the inorganic substrate surface and can react with the reactive silanols of the polymer formed upon exposure to moisture.

市場で現在市販されているシラン変性ポリウレタンおよびポリ尿素は、以下の式のスキームで示される、(i)NCO含有プレポリマーとアミノシランの反応によって、または(ii)OH末端プレポリマー(ポリエーテル、ポリウレタンまたはポリエステルなど)と例えば、NCO官能性シランの反応によって、または(iii)NCO含有プレポリマーとメルカプトシランの反応によって生成される高分子質量骨格に基づく。

Figure 2018524418
Silane modified polyurethanes and polyureas currently on the market are represented by the following formula scheme: (i) by reaction of NCO-containing prepolymer with aminosilane or (ii) OH-terminated prepolymer (polyether, polyurethane) Or polyester, etc.) with, for example, an NCO functional silane or (iii) a high molecular mass backbone generated by the reaction of an NCO-containing prepolymer with a mercaptosilane.
Figure 2018524418


さらに、既に言及したように、シラン架橋後の最終製品としての得られるコーティングの硬度は、自動車塗料にとって非常に重要である。シラン変性ポリ尿素の場合、最終製品は通常、高い硬度を有する。しかしながら、おそらく、コーティングは非常に堅く、高度に架橋され、これにより亀裂が現れるおそれがある。対照的に、シラン変性ポリウレタンは、硬化後により軟らかい最終製品を提供する。それにもかかわらず、高シラン含量を有するシラン変性ポリウレタンの合成は、比較的高価なNCO官能化シラン前駆体のために経済的に実施することが困難である。

Furthermore, as already mentioned, the hardness of the resulting coating as the final product after silane crosslinking is very important for automotive paints. In the case of silane-modified polyurea, the final product usually has a high hardness. However, perhaps the coating is very hard and highly crosslinked, which can cause cracks. In contrast, silane modified polyurethanes provide a softer final product after curing. Nevertheless, the synthesis of silane-modified polyurethanes with high silane content is difficult to carry out economically because of the relatively expensive NCO-functionalized silane precursors.

欧州特許第1273640号明細書EP 1273640 国際公開第2007/033786号パンフレットInternational Publication No. 2007/033786 Pamphlet 国際公開第2008/74489号パンフレットInternational Publication No. 2008/74489 Pamphlet 国際公開第2009/077181号パンフレットInternational Publication No. 2009/077181 Pamphlet 米国特許出願公開第2011/0269897号明細書US Patent Application Publication No. 2011/0269897 国際公開第2012/168079号パンフレットInternational Publication No. 2012/168079 Pamphlet 国際公開第2014/086530号パンフレットInternational Publication No. 2014/085530 Pamphlet 欧州特許第2676982号明細書European Patent No. 2,676,982 欧州特許第2735578号明細書European Patent No. 2735578

W.Wieczorrek in:Stoye/Freitag,Lackharze[resins for coatings],p.215ff,C.Hanser−Verlag,1996W. Wieczorerk in: Stoy / Freitag, Lackharze [resins for coatings], p. 215ff, C.I. Hanser-Verlag, 1996 J.W.Holubka et al.,J.Coat.Tech.Vol.72,No.901,p.77,2000J. et al. W. Holubka et al. , J .; Coat. Tech. Vol. 72, no. 901, p. 77,2000

本発明によって解決される課題は、安価で、容易に入手可能な出発材料で構成される改善された非水性コーティング系を提供することである。この目的は、特に、特に硬化度および安定性などの化学的特性の有利なバランスを有し、自動車用塗料の優れた性能特性を有する非水性コーティング材料組成物に関するものである。   The problem to be solved by the present invention is to provide an improved non-aqueous coating system comprised of cheap and readily available starting materials. This object relates in particular to a non-aqueous coating material composition having an advantageous balance of chemical properties, in particular the degree of cure and stability, and having the excellent performance characteristics of automotive paints.

本発明の主題は、請求項1に記載される、または従属請求項もしくは以下の説明に示される1つもしくは複数の好ましい実施形態に記載される非水性コーティング材料組成物である。本発明のさらなる主題は、これらのコーティング材料組成物を使用する多段階コーティング方法、ならびにクリアコートまたは上塗り材料としてのコーティング材料組成物の使用、ならびにそれぞれ、自動車および/またはユーティリティ・ビークルのOEM仕上げ塗装のためのコーティング方法の適用である。   The subject of the present invention is a non-aqueous coating material composition as described in one or more preferred embodiments as described in claim 1 or in the dependent claims or in the following description. Further subjects of the present invention are multi-step coating methods using these coating material compositions, and the use of the coating material composition as a clearcoat or topcoat material, and OEM finishing of automobiles and / or utility vehicles, respectively. Application of coating method for.

驚くべきことに、本発明のコーティング材料組成物が、コーティングを自動車用塗料に特に適したものにする特性プロファイルを有するコーティングをもたらすことが明らかになった。この特性プロファイルには、配合中の良好な加工品質、ならびにコーティング材料の焼成後の高程度の湿式および乾燥耐引掻性、特に引掻き暴露後の光沢の顕著な保持が含まれるが、同時に良好な耐溶剤性および低い振り子ダンピングも含まれる。得られたコーティングは、全体として非常に良好な視覚的印象を示す。   Surprisingly, it has been found that the coating material composition of the present invention results in a coating having a characteristic profile that makes the coating particularly suitable for automotive paints. This property profile includes good processing quality during compounding as well as a high degree of wet and dry scratch resistance after baking of the coating material, especially a significant retention of gloss after scratch exposure, but at the same time good Also included are solvent resistance and low pendulum damping. The resulting coating exhibits a very good visual impression overall.

定義
本出願で使用される場合、「脂肪族」という用語は、非隣接メチレン基(−CH−)が特に酸素および硫黄などのヘテロ原子によって、または二級アミノ基によって置き換えられていてもよい、置換されていてもよい直鎖または分岐のアルキル、アルケニルおよびアルキニル基を表す。
Definitions As used in this application, the term “aliphatic” may mean that a non-adjacent methylene group (—CH 2 —) may be replaced, in particular, by a heteroatom such as oxygen and sulfur, or by a secondary amino group. Represents an optionally substituted linear or branched alkyl, alkenyl and alkynyl group.

本出願で使用される場合、「脂環式」または「環状脂肪族」という用語は、芳香族化合物に含まれない置換されていてもよい炭素環または複素環化合物、例えばシクロアルカン、シクロアルケンまたはオキサ−、チア−、アザ−もしくはチアザシクロアルカンを表す。その具体例は、ピリミジン、ピラジン、テトラヒドロピランまたはテトラヒドロフランなどの、1または2個のNまたはO原子によって中断されているシクロヘキシル基、シクロペンチル基およびこれらの誘導体である。脂環式基のさらなる例は、イミノオキサジアジンジオン、オキサジアジントリオン、オキサゾリジノン、アロファネート、環状イソシアヌレート、環状ウレトジオン、環状ウレタン、環状ビウレット、環状尿素、アシル尿素および/またはカルボジイミド構造などの環構造を有するポリイソシアネートである。   As used in this application, the term “alicyclic” or “cycloaliphatic” refers to an optionally substituted carbocyclic or heterocyclic compound not included in an aromatic compound, such as cycloalkane, cycloalkene or Represents oxa-, thia-, aza- or thiazacycloalkane. Specific examples thereof are cyclohexyl groups, cyclopentyl groups and derivatives thereof interrupted by one or two N or O atoms, such as pyrimidine, pyrazine, tetrahydropyran or tetrahydrofuran. Further examples of alicyclic groups include rings such as iminooxadiazinedione, oxadiazinetrione, oxazolidinone, allophanate, cyclic isocyanurate, cyclic uretdione, cyclic urethane, cyclic biuret, cyclic urea, acylurea and / or carbodiimide structures. A polyisocyanate having a structure.

本出願で使用される場合、「置換されていてもよい」または「置換された」という用語は、関連する構造単位の−F、−Cl、−I、−Br、−OH、−OCH、−OCHCH、−O−イソプロピルまたは−O−n−プロピル、−OCF、−CF、−S−C1〜6−アルキルならびに/あるいは1〜12個の炭素原子を有し、ヘテロ原子を介して連結していてもよい別の直鎖または分岐の、脂肪族および/または脂環式構造単位による置換を特に表す。これは好ましくはハロゲン(特に−F、−Cl)、C1〜6−アルコキシ(特にメトキシおよびエトキシ)、ヒドロキシル、トリフルオロメチルおよびトリフルオロメトキシによる置換を表す。 As used in this application, the term “optionally substituted” or “substituted” refers to the related structural units —F, —Cl, —I, —Br, —OH, —OCH 3 , -OCH 2 CH 3, -O- isopropyl or -O-n-propyl, -OCF 3, -CF 3, -S -C 1~6 - having an alkyl and / or 1 to 12 carbon atoms, a hetero It represents in particular a substitution with another linear or branched, aliphatic and / or alicyclic structural unit which may be linked via an atom. This preferably represents substitution by halogen (especially -F, -Cl), C1-6 -alkoxy (especially methoxy and ethoxy), hydroxyl, trifluoromethyl and trifluoromethoxy.

本出願で使用される場合、「低分子質量」という用語は、その分子質量が最大800g・mol−1である化合物を表す。 As used in this application, the term “low molecular mass” refers to a compound whose molecular mass is up to 800 g · mol −1 .

本出願で使用される場合、「高分子質量」という用語は、その分子質量が800g・mol−1を超える化合物を表す。 As used in this application, the term “polymer mass” refers to a compound whose molecular mass exceeds 800 g · mol −1 .

例えば、ポリマーの場合のように、分子質量が正確に定義された構造式から生じない化合物の場合、分子質量は各場合で数平均分子量を指す。   For example, in the case of compounds whose molecular mass does not arise from a precisely defined structural formula, as in the case of polymers, the molecular mass refers in each case to the number average molecular weight.

本出願で使用される場合、「ポリイソシアネート」という用語は、1超、好ましくは2以上のNCO官能度を有する脂肪族または環状脂肪族ポリイソシアネート、特にジ−およびトリイソシアネートを表す。   As used in this application, the term “polyisocyanate” refers to aliphatic or cycloaliphatic polyisocyanates having an NCO functionality of more than 1, preferably 2 or more, in particular di- and triisocyanates.

本出願で使用される場合、「モノマー」という用語は、オリゴマーおよび/または(プレ)ポリマーの合成に関与し、所定のモル質量を有する官能基を有する低分子質量化合物を表す。   As used in this application, the term “monomer” refers to a low molecular weight compound having a functional group with a given molar mass that participates in the synthesis of oligomers and / or (pre) polymers.

本出願で使用される場合、「オリゴマー」という用語は、同じまたは異なる種類のごく少数(すなわち10個以下)のモノマーが互いに繰り返し連結している化合物を表す。   As used in this application, the term “oligomer” refers to a compound in which a very small number (ie 10 or fewer) of the same or different types are repeatedly linked together.

本出願で使用される場合、「プレポリマー」という用語は、ポリマーの最終的な構成に関与する官能基を有するオリゴマー化合物を表す。特に、これは、ポリウレタン化学で通常のように、少なくとも1個のジイソシアネート単位と、少なくとも1個のジオール単位とを含有し、さらにこれらの単位の官能基を介して重合可能な化合物を含む。   As used in this application, the term “prepolymer” refers to an oligomeric compound having functional groups that participate in the final composition of the polymer. In particular, this includes compounds which contain at least one diisocyanate unit and at least one diol unit, as usual in polyurethane chemistry, and which can be polymerized via the functional groups of these units.

本出願で使用される場合、「ポリマー」という用語は、同じまたは異なる種類のモノマー、オリゴマーおよび/またはプレポリマーが互いに繰り返し連結しており、重合度、モル質量分布および/または鎖長の点で異なっていてもよい高分子質量単位を表す。   As used in this application, the term “polymer” means that the same or different types of monomers, oligomers and / or prepolymers are repeatedly linked to each other in terms of degree of polymerization, molar mass distribution and / or chain length. Represents a polymeric mass unit that may be different.

本出願において、「化合物」という用語はまた、オリゴマーおよびプレポリマーも包含する。   In this application, the term “compound” also encompasses oligomers and prepolymers.

本出願の目的のために、「ブロックされた」という用語は、「可逆的にブロックされた」ことを示す。したがって、例えば、イソシアネートは、加熱によりブロックされたイソシアネート基から再び放出され得る;そのため、ブロックされたイソシアネート基はポリオールと反応性であり続ける。ブロックされたイソシアネートは、典型的には、反応性の高いイソシアネートとアルコール(ウレタンを形成する)またはアミン(尿素を形成する)の付加化合物として理解され、高温で、それぞれ再びアルコールまたはアミン、およびイソシアネートに分解する。公知のブロッキング剤は、例えば、アセト酢酸、マロン酸エステル、3,5−ジメチルピラゾール、ブタノンオキシム、二級アミン、カプロラクタムまたは種々のアルコールである。   For the purposes of this application, the term “blocked” indicates “reversibly blocked”. Thus, for example, isocyanate can be released again from blocked isocyanate groups by heating; therefore, the blocked isocyanate groups remain reactive with the polyol. Blocked isocyanates are typically understood as adducts of highly reactive isocyanates with alcohols (forming urethanes) or amines (forming urea), again at high temperatures, again with alcohols or amines, and isocyanates, respectively. Disassembled into Known blocking agents are, for example, acetoacetic acid, malonic esters, 3,5-dimethylpyrazole, butanone oxime, secondary amines, caprolactam or various alcohols.

文脈によって特に指示されない限り、本出願における「イソシアネート基」という用語は、遊離イソシアネート基(−NCO)およびブロックされたイソシアネート基を常に包含する。   Unless otherwise indicated by the context, the term “isocyanate group” in this application always encompasses free isocyanate groups (—NCO) and blocked isocyanate groups.

本出願で使用される場合、二級「ホルムアミドシラン」は、以下の構造式:

Figure 2018524418
As used in this application, the secondary “formamidosilane” has the following structural formula:
Figure 2018524418


(式中、R、R、Rおよびnは請求項1で定義される通りである)
の化合物である。したがって、「ホルムアミドシラン基」は、一般的に、以下の通り表される:

Figure 2018524418

Wherein R 1 , R 2 , R 3 and n are as defined in claim 1
It is a compound of this. Thus, a “formamidosilane group” is generally represented as follows:
Figure 2018524418


(式中、R、R、Rおよびnは請求項1で定義される通りである)。

(Wherein R 1 , R 2 , R 3 and n are as defined in claim 1).

窒素原子が3個の炭素原子によって置換されている場合、「三級ホルムアミドシラン」または「三級ホルムアミドシラン基」という用語が使用される。これに対応して、窒素原子が2個の炭素原子によって置換されている場合、二級ホルムアミドシランまたは二級ホルムアミドシラン基が言及される。   When the nitrogen atom is substituted by 3 carbon atoms, the term “tertiary formamidosilane” or “tertiary formamidosilane group” is used. Correspondingly, when the nitrogen atom is replaced by two carbon atoms, a secondary formamidosilane or a secondary formamidosilane group is mentioned.

本発明は、少なくとも1種のポリヒドロキシル基含有化合物(A)と、請求項1で定義される式(I)の少なくとも1種のシラン変性化合物Bと、場合により遊離イソシアネート基またはブロックされたイソシアネート基を有する1種または複数のシランを含まない脂肪族または環状脂肪族ポリイソシアネート(C)と、シラン基の架橋のための少なくとも1種の触媒(D)とを含む非水性コーティング材料組成物に関する。さらに、本発明の非水性コーティング材料組成物は、1種または複数のレオロジー助剤(E)と、1種または複数の非水性溶媒(F)とを含むことができる。本発明の非水性コーティング材料組成物は、以下に示されるさらなる成分を含むことができる。しかしながら、1つの好ましい実施形態では、非水性コーティング材料組成物は成分(A)〜(F)またはそのサブフループのみから、例えば(A)、(B)、(C)および(D)から、(A)、(B)、(C)、(D)および(E)から、(A)、(B)、(D)、(E)および(F)から、(A)、(B)、(D)および(E)から、または(A)、(B)および(D)のみからなる。   The present invention comprises at least one polyhydroxyl group-containing compound (A), at least one silane-modified compound B of formula (I) as defined in claim 1 and optionally free isocyanate groups or blocked isocyanates. A non-aqueous coating material composition comprising one or more silane-free aliphatic or cycloaliphatic polyisocyanates (C) having a group and at least one catalyst (D) for crosslinking of the silane groups . Furthermore, the non-aqueous coating material composition of the present invention can comprise one or more rheology aids (E) and one or more non-aqueous solvents (F). The non-aqueous coating material composition of the present invention can include the additional components shown below. However, in one preferred embodiment, the non-aqueous coating material composition is from components (A)-(F) or sub-loops thereof only, for example from (A), (B), (C) and (D), (A ), (B), (C), (D) and (E) to (A), (B), (D), (E) and (F) to (A), (B), (D ) And (E) or only (A), (B) and (D).

本発明のコーティング材料組成物では、2つの成分(B)および(C)の少なくとも1つが遊離イソシアネート基またはブロックされたイソシアネート基を含有しなければならない。そのため、組成物が成分(C)を含有しない場合、成分(B)は、その後にポリオール成分(A)との架橋が起こるイソシアネート基を依然として有するように選択されなければならない。   In the coating material composition of the present invention, at least one of the two components (B) and (C) must contain free isocyanate groups or blocked isocyanate groups. Therefore, if the composition does not contain component (C), component (B) must be selected so that it still has isocyanate groups that subsequently undergo crosslinking with polyol component (A).

成分を以下で詳細に説明する。   The ingredients are described in detail below.

成分(A)−ポリオール
必須成分(A)として、本発明のコーティング材料組成物はまず、2個以上のヒドロキシル基を有する化合物(文献では、ポリヒドロキシル基含有化合物または略してポリオールとも呼ばれる)を含む。
Component (A) -Polyol As an essential component (A), the coating material composition of the present invention first contains a compound having two or more hydroxyl groups (in the literature, also called a polyhydroxyl group-containing compound or abbreviated as a polyol). .

少なくとも1個、特に少なくとも2個の(1または複数の)イソシアネート反応性ヒドロキシ官能基を含有し、本発明において成分(A)として使用することができる適当なオリゴマーまたはポリマー化合物の例は、直鎖および/または分岐および/またはブロック状(blockwise)、櫛形および/またはランダムに構成されたオリゴマーまたはポリマー、例えば(メタ)アクリレート(コ)ポリマー、ポリエステル、アルキド、アミノ樹脂、ポリウレタン、ポリラクトン、ポリカーボネート、ポリエーテル、エポキシ樹脂−アミン付加物、(メタ)アクリレートジオール、部分的に加水分解されたポリビニルエステルまたはポリ尿素であり、その中でも(メタ)アクリレートコポリマー、ポリエステル、ポリウレタン、ポリエーテルおよびエポキシ樹脂−アミン付加物、とりわけ(メタ)アクリレート(コ)ポリマーおよびポリエステルが有利である。   Examples of suitable oligomeric or polymeric compounds which contain at least one, in particular at least two (one or more) isocyanate-reactive hydroxy functions and can be used as component (A) in the present invention are linear And / or branched and / or blockwise, comb and / or randomly structured oligomers or polymers, such as (meth) acrylate (co) polymers, polyesters, alkyds, amino resins, polyurethanes, polylactones, polycarbonates, poly Ethers, epoxy resin-amine adducts, (meth) acrylate diols, partially hydrolyzed polyvinyl esters or polyureas, among which (meth) acrylate copolymers, polyesters, polyurethanes, polyethers. And epoxy resin - amine adducts, especially the (meth) acrylate (co) polymers and polyesters are preferred.

成分Aは、好ましくは、20〜240mgKOH/g、好ましくは30〜200mgKOH/g、より好ましくは40〜160mgKOH/gのヒドロキシル価を有する少なくとも1種のヒドロキシ官能性ポリエステル(またはポリエステルポリオール)を含む。酸価は20mgKOH/g未満、好ましくは15mgKOH/g未満、より好ましくは12mgKOH/g未満である。成分Aのガラス転移温度は、−40〜+100℃、好ましくは30〜+80℃、より好ましくは−30〜+70℃である。使用される出発材料の化学量論から計算可能であるようなポリエステルポリオールの分子量は約460〜11300g/mol、好ましくは約570〜7500g/mol、より好ましくは約700〜5700g/molである。ヒドロキシ官能性ポリエステルの調製において、合計6つのモノマー成分群を使用することができる:
1)分子量範囲62〜286g/molの(シクロ)アルカンジオール(すなわち、(環状)脂肪族に結合したヒドロキシル基を有する二価アルコール)、例えば、エタンジオール、1,2−および1,3−プロパンジオール、1,2−、1,3−および1,4−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、シクロヘキサン−1,4−ジメタノール、1,2−および1,4−シクロヘキサンジオール、2−エチル−2−ブチルプロパンジオール、エーテル酸素を含有するジオール、例えばジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、約2000g/mol、好ましくは約1000g/mol、より好ましくは約500g/molの最大分子量を有するポリエチレン、ポリプロピレンまたはポリブチレングリコール。上記ジオールとε−カプロラクトンの反応生成物も同様にジオールとして使用することができる。
Component A preferably comprises at least one hydroxy functional polyester (or polyester polyol) having a hydroxyl number of 20 to 240 mg KOH / g, preferably 30 to 200 mg KOH / g, more preferably 40 to 160 mg KOH / g. The acid value is less than 20 mgKOH / g, preferably less than 15 mgKOH / g, more preferably less than 12 mgKOH / g. The glass transition temperature of component A is −40 to + 100 ° C., preferably 30 to + 80 ° C., more preferably −30 to + 70 ° C. The molecular weight of the polyester polyol as calculated from the stoichiometry of the starting materials used is about 460-11300 g / mol, preferably about 570-7500 g / mol, more preferably about 700-5700 g / mol. In preparing the hydroxy functional polyester, a total of 6 monomer component groups can be used:
1) (Cyclo) alkanediols (ie dihydric alcohols having a hydroxyl group attached to a (cyclo) aliphatic), such as ethanediol, 1,2- and 1,3-propane, with a molecular weight range of 62-286 g / mol Diol, 1,2-, 1,3- and 1,4-butanediol, 1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, neopentyl glycol, cyclohexane-1,4-dimethanol, 1,2- And 1,4-cyclohexanediol, 2-ethyl-2-butylpropanediol, diols containing ether oxygen, such as diethylene glycol, triethylene glycol, tetraethylene glycol, dipropylene glycol, tripropylene glycol, about 2000 g / mol, preferably Is about 1000 g / mol, Ri is preferably polyethylene, polypropylene or polybutylene glycols having a maximum molecular weight of about 500 g / mol. The reaction product of the diol and ε-caprolactone can also be used as the diol.

2)3以上の官能度を有する分子量範囲92〜254g/molのアルコール、例えばグリセロール、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトールおよびソルビトール。   2) Alcohols having a functionality of 3 or higher and a molecular weight range of 92-254 g / mol, such as glycerol, trimethylolpropane, pentaerythritol, dipentaerythritol and sorbitol.

3)モノアルコール、例えばエタノール、1−および2−プロパノール、1−および2−ブタノール、1−ヘキサノール、2−エチルヘキサノール、シクロヘキサノールおよびベンジルアルコール。   3) Monoalcohols such as ethanol, 1- and 2-propanol, 1- and 2-butanol, 1-hexanol, 2-ethylhexanol, cyclohexanol and benzyl alcohol.

4)分子量範囲116〜約600g/molのジカルボン酸および/またはその無水物、例えばフタル酸、無水フタル酸、イソフタル酸、テトラヒドロフタル酸、テトラヒドロフタル酸無水物、ヘキサヒドロフタル酸、ヘキサヒドロフタル酸無水物、無水マレイン酸、フマル酸、コハク酸、無水コハク酸、アジピン酸、ドデカン二酸、水素化二量体脂肪酸。   4) Dicarboxylic acid having a molecular weight range of 116 to about 600 g / mol and / or its anhydride, such as phthalic acid, phthalic anhydride, isophthalic acid, tetrahydrophthalic acid, tetrahydrophthalic anhydride, hexahydrophthalic acid, hexahydrophthalic acid Anhydride, maleic anhydride, fumaric acid, succinic acid, succinic anhydride, adipic acid, dodecanedioic acid, hydrogenated dimer fatty acid.

5)より高度に多官能性のカルボン酸および/またはその無水物、例えばトリメリット酸およびトリメリット酸無水物。   5) Higher polyfunctional carboxylic acids and / or their anhydrides, such as trimellitic acid and trimellitic anhydride.

6)モノカルボン酸、例えば安息香酸、シクロヘキサンカルボン酸、2−エチルヘキサン酸、カプロン酸、カプリル酸、カプリン酸、ラウリン酸、天然および合成脂肪酸。   6) Monocarboxylic acids such as benzoic acid, cyclohexanecarboxylic acid, 2-ethylhexanoic acid, caproic acid, caprylic acid, capric acid, lauric acid, natural and synthetic fatty acids.

さらに好ましいヒドロキシ官能性成分は(メタ)アクリレートコポリマーである。   A more preferred hydroxy functional component is a (meth) acrylate copolymer.

特に好適な(メタ)アクリレートコポリマーは、
−100〜220、好ましくは130〜200、より好ましくは140〜190、特に145〜180mg KOH/gのOH価、
−−35〜+60℃、特に−25〜+40℃のガラス転移温度、
−1000〜10000ダルトン、特に1500〜5000ダルトンの数平均分子量、および
−2000〜40000ダルトン、特に3000〜20000ダルトンの質量平均分子量
を有する。
Particularly suitable (meth) acrylate copolymers are
An OH number of −100 to 220, preferably 130 to 200, more preferably 140 to 190, in particular 145 to 180 mg KOH / g,
A glass transition temperature of −35 to + 60 ° C., in particular −25 to + 40 ° C.
It has a number average molecular weight of -1000 to 10000 daltons, in particular 1500 to 5000 daltons, and a mass average molecular weight of -2000 to 40000 daltons, in particular 3000 to 20000 daltons.

(メタ)アクリレートコポリマーは、
(a1)各場合でヒドロキシル基含有モノマー(a)基準で、その20〜90重量%、好ましくは22〜85重量%、より好ましくは25〜80重量%、特に28〜75重量%が4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレートおよび2−アルキルプロパン−1,3−ジオールモノ(メタ)アクリレートからなる群から選択され、
(a2)各場合でヒドロキシル基含有モノマー(a)基準で、その20〜80重量%、好ましくは15〜78重量%、より好ましくは20〜75重量%、特に25〜72重量%が他のヒドロキシル基含有オレフィン系不飽和モノマーからなる群から選択される、
OH価に相当する量のヒドロキシル基含有オレフィン系不飽和モノマー(a)を共重合形態で含有する。
(Meth) acrylate copolymer
(A1) in each case based on hydroxyl group-containing monomer (a) 20-90% by weight, preferably 22-85% by weight, more preferably 25-80% by weight, in particular 28-75% by weight of 4-hydroxy Selected from the group consisting of butyl (meth) acrylate and 2-alkylpropane-1,3-diol mono (meth) acrylate,
(A2) In each case, based on the hydroxyl group-containing monomer (a), 20 to 80% by weight, preferably 15 to 78% by weight, more preferably 20 to 75% by weight, especially 25 to 72% by weight of other hydroxyl groups Selected from the group consisting of group-containing olefinically unsaturated monomers,
A hydroxyl group-containing olefinically unsaturated monomer (a) corresponding to the OH value is contained in a copolymerized form.

好適な2−アルキルプロパン−1,3−ジオール−モノ(メタ)アクリレート(a1)の例は、2−メチル−、2−エチル−、2−プロピル−、2−イソプロピル−または2−n−ブチルプロパン−1,3−ジオールモノ(メタ)アクリレートであり、2−メチルプロパン−1,3−ジオール−モノ(メタ)アクリレートが特に有利であり、好ましく使用される。   Examples of suitable 2-alkylpropane-1,3-diol-mono (meth) acrylates (a1) are 2-methyl-, 2-ethyl-, 2-propyl-, 2-isopropyl- or 2-n-butyl. Propane-1,3-diol mono (meth) acrylate, and 2-methylpropane-1,3-diol-mono (meth) acrylate is particularly advantageous and is preferably used.

好適な他のヒドロキシル基含有オレフィン系不飽和モノマー(a2)の例は、オレフィン系不飽和カルボン酸、スルホン酸およびホスホン酸のヒドロキシアルキルエステル、ならびに酸性リン酸および硫酸エステル、特にカルボン酸、例えばアクリル酸、β−カルボキシエチルアクリレート、メタクリル酸、エタクリル酸およびクロトン酸、特にアクリル酸およびメタクリル酸である。これらは、酸でエステル化されたアルキレングリコールから誘導される、または酸とアルキレンオキシド、例えばエチレンオキシドまたはプロピレンオキシドの反応によって得ることができる。好ましく使用されるヒドロキシアルキルエステルは、ヒドロキシアルキル基が最大20個の炭素原子を含有するもの、特に2−ヒドロキシエチルもしくは3−ヒドロキシプロピルアクリレートまたはメタクリレート;1A−ビス(ヒドロキシメチル)シクロヘキサン−もしくはオクタヒドロ−4,7−メタノ−1H−インデン−ジメタノールモノアクリレートまたはモノメタクリレート;あるいは環状エステル、例えばε−カプロラクトンおよびそのヒドロキシアルキルエステルの反応生成物;あるいはオレフィン系不飽和アルコール、例えばアリルアルコール;あるいはポリオール、例えばトリメチロールプロパンモノアリルもしくはジアリルエーテルまたはペンタエリスリトールモノアリル、ジアリルもしくはトリアリルエーテルである。   Examples of suitable other hydroxyl group-containing olefinically unsaturated monomers (a2) are olefinically unsaturated carboxylic acids, hydroxyalkyl esters of sulfonic and phosphonic acids, and acidic phosphoric and sulfuric esters, in particular carboxylic acids such as acrylics. Acids, β-carboxyethyl acrylate, methacrylic acid, ethacrylic acid and crotonic acid, in particular acrylic acid and methacrylic acid. These are derived from alkylene glycols esterified with acids or can be obtained by reaction of acids with alkylene oxides such as ethylene oxide or propylene oxide. Preferably used hydroxyalkyl esters are those in which the hydroxyalkyl group contains up to 20 carbon atoms, in particular 2-hydroxyethyl or 3-hydroxypropyl acrylate or methacrylate; 1A-bis (hydroxymethyl) cyclohexane- or octahydro- 4,7-methano-1H-indene-dimethanol monoacrylate or monomethacrylate; or a reaction product of a cyclic ester such as ε-caprolactone and its hydroxyalkyl ester; or an olefinically unsaturated alcohol such as allyl alcohol; or a polyol, For example, trimethylolpropane monoallyl or diallyl ether or pentaerythritol monoallyl, diallyl or triallyl ether

これらのより高度に多官能性のモノマー(a2)は、一般的に少量でのみ使用される。本発明の文脈において、より高度に多官能性のモノマー(a2)の「少量」とは、ここでは、架橋したマイクロゲル粒子の形態であることを意図しない限り、(メタ)アクリレートコポリマーAの架橋もゲル化ももたらさない量を指す。   These more highly multifunctional monomers (a2) are generally used only in small amounts. In the context of the present invention, the “small amount” of the more highly multifunctional monomer (a2) here refers to the crosslinking of (meth) acrylate copolymer A, unless it is intended to be in the form of crosslinked microgel particles. Refers to an amount that does not cause gelation.

さらに、モノマー(a2)として、Arco Chemicalsによって販売されているエトキシル化および/またはプロポキシル化アリルアルコールあるいは2−ヒドロキシアルキルアリルエーテル、特に2−ヒドロキシエチルアリルエーテルが熟慮される。使用される場合、これらは好ましくは単独モノマー(a2)としてではなく、その代わりに(メタ)アクリレートコポリマー基準で0.1〜10重量%の量で使用される。   Further contemplated as monomer (a2) are ethoxylated and / or propoxylated allyl alcohols or 2-hydroxyalkyl allyl ethers, in particular 2-hydroxyethyl allyl ether sold by Arco Chemicals. If used, these are preferably not used as single monomers (a2) but instead in amounts of 0.1 to 10% by weight, based on the (meth) acrylate copolymer.

さらに、上記のオレフィン系不飽和酸、特にアクリル酸および/またはメタクリル酸と1分子当たり5〜18個の炭素原子を有するα−分岐モノカルボン酸、特にVersatic(登録商標)酸のグリシジルエステルとの反応生成物、あるいは反応生成物の代わりに、その後、重合反応中または重合反応後に、1分子当たり5〜18個の炭素を有するα−分岐モノカルボン酸、特にVersatic(登録商標)酸のグリシジルエステルと反応させられる等量の上記オレフィン系不飽和酸、特にアクリル酸および/またはメタクリル酸が熟慮される(Rompp Lexikon Lacke und Druckfarben,Georg Thieme Verlag,Stuttgart,New York,1998,“Versatic(登録商標)acids”,pages 605 and 606参照)。   Furthermore, with the above olefinically unsaturated acids, in particular acrylic acid and / or methacrylic acid, and α-branched monocarboxylic acids having 5 to 18 carbon atoms per molecule, in particular Versatic® acid glycidyl esters. Reaction product, or instead of the reaction product, then during or after the polymerization reaction, an α-branched monocarboxylic acid having 5 to 18 carbons per molecule, in particular Versatic® acid glycidyl ester Equal amounts of the above olefinically unsaturated acids, especially acrylic acid and / or methacrylic acid, which can be reacted with are contemplated (Rompp Lexikon Racke und Druckfarben, George Thieme Verlag, Stuttgart, New York, 1998, “Versati. (Registered trademark) acids ", see pages 605 and 606).

ヒドロキシ官能性シランとエピクロロヒドリンの反応、およびその後の反応生成物と(メタ)アクリル酸ならびに/あるいは(メタ)アクリル酸のヒドロキシアルキルおよび/またはヒドロキシシクロアルキルエステルならびに/あるいはさらなるヒドロキシル基含有モノマー(a1)および(a2)の反応によって調製可能なモノマー(a2)としてのアクリロイルオキシシラン含有ビニルモノマーがとりわけ適している。   Reaction of hydroxy functional silane with epichlorohydrin and subsequent reaction products with (meth) acrylic acid and / or hydroxyalkyl and / or hydroxycycloalkyl esters of (meth) acrylic acid and / or further hydroxyl group-containing monomers Particularly suitable are acryloyloxysilane-containing vinyl monomers as monomers (a2) which can be prepared by the reaction of (a1) and (a2).

ヒドロキシル基とは別に、(メタ)アクリレートコポリマーは、他のイソシアネート反応性官能基、例えば一級および二級アミノ基を含有していてもよい。   Apart from hydroxyl groups, the (meth) acrylate copolymers may contain other isocyanate-reactive functional groups such as primary and secondary amino groups.

上記イソシアネート反応性官能基とは別に、(メタ)アクリレートコポリマーは、さらなる熱活性化可能な反応性官能基、例えばカルボキシル基、メチロールエーテル基、エポキシド基および/またはブロックされたイソシアネート基を少量含有してもよい。   Apart from the isocyanate-reactive functional groups, the (meth) acrylate copolymers contain small amounts of further heat-activatable reactive functional groups such as carboxyl groups, methylol ether groups, epoxide groups and / or blocked isocyanate groups. May be.

イソシアネート反応性アミノ基およびさらなる熱活性化可能な反応性官能基を(メタ)アクリレートコポリマーに導入するために使用することができる好適なオレフィン系不飽和モノマー(a3)の例は、
(a31)1分子当たり少なくとも1個のアミノ基を有するモノマー、例えばアミノエチルアクリレート、アミノエチルメタクリレート、アリルアミンまたはN−メチルアミノエチルアクリレート;
および/または
(a32)1分子当たり少なくとも1個の酸基を有するモノマー、例えばアクリル酸、β−カルボキシエチルアクリレート、メタクリル酸、エタクリル酸、クロトン酸、マレイン酸、フマル酸またはイタコン酸;オレフィン系不飽和スルホンもしくはホスホン酸またはそれらの部分エステル;モノ(メタ)アクリロイルオキシエチルマレエート、モノ(メタ)アクリロイルオキシエチルスクシネート、モノ(メタ)アクリロイルオキシエチルフタレート;またはビニル安息香酸およびメチルビニル安息香酸、およびビニルベンゼンスルホン酸(各場合で全ての異性体);
(a33)エポキシド基を含有するモノマー、例えばアクリル酸、メタクリル酸、エタクリル酸、クロトン酸、マレイン酸、フマル酸もしくはイタコン酸のグリシジルエステル、またはアリルグリシジルエーテル
である。
Examples of suitable olefinically unsaturated monomers (a3) that can be used to introduce isocyanate-reactive amino groups and additional heat-activatable reactive functional groups into (meth) acrylate copolymers are:
(A31) monomers having at least one amino group per molecule, such as aminoethyl acrylate, aminoethyl methacrylate, allylamine or N-methylaminoethyl acrylate;
And / or (a32) monomers having at least one acid group per molecule, such as acrylic acid, β-carboxyethyl acrylate, methacrylic acid, ethacrylic acid, crotonic acid, maleic acid, fumaric acid or itaconic acid; Saturated sulfone or phosphonic acid or partial esters thereof; mono (meth) acryloyloxyethyl maleate, mono (meth) acryloyloxyethyl succinate, mono (meth) acryloyloxyethyl phthalate; or vinyl benzoic acid and methyl vinyl benzoic acid , And vinylbenzenesulfonic acid (all isomers in each case);
(A33) A monomer containing an epoxide group, such as glycidyl ester of acrylic acid, methacrylic acid, ethacrylic acid, crotonic acid, maleic acid, fumaric acid or itaconic acid, or allyl glycidyl ether.

さらに、(メタ)アクリレートコポリマーは、共重合形態で、反応性官能基を実質的にまたは完全に含まない少なくとも1種のオレフィン性不飽和モノマー(a4)、例えば以下を含有してもよい:
モノマー(a41):
実質的に酸基を含まない(メタ)アクリル酸エステル、例えばアルキル基、特にメチル、エチル、n−プロピル、n−ブチル、sec−ブチル、tert−ブチル、ヘキシル、エチルヘキシル、ステアリルおよびラウリルアクリレートまたはメタクリレート中最大20個の炭素原子を有する(メタ)アクリル酸のアルキルまたはシクロアルキルエステル;環状脂肪族(メタ)アクリル酸エステル、特にシクロヘキシル、イソボルニル、ジシクロペンタジエニル、オクタヒドロ−4,7−メタノ−1H−インデンメタノールまたはtert−ブチルシクロヘキシル(メタ)アクリレート;(メタ)アクリル酸のオキサアルキルまたはオキサシクロアルキルエステル、例えばエトキシトリグリコール(メタ)アクリレートおよび好ましくは550g/molの分子量Mを有するメトキシオリゴグリコール(メタ)アクリレート、あるいは他のエトキシル化および/またはプロポキシル化されたヒドロキシル基を含まない(メタ)アクリル酸誘導体(この種の適当なモノマー(31)のさらなる例は公開された明細書であるドイツ特許第19625773号明細書3段、65行〜4段、20行から公知である)。これらは、少量で、高官能度の(メタ)アクリル酸アルキルまたはシクロアルキルエステル、例えばエチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、ブチレングリコール、ペンタン−1,5−ジオール、ヘキサン−1,6−ジオール、オクタヒドロ−4,7−メタノ−1H−インデンジメタノールまたはシクロヘキサン−1,2−、−1,3−もしくは−1,4−ジオールジ(メタ)アクリレート;トリメチロールプロパンジ−もしくはトリ(メタ)アクリレート;またはペンタエリスリトールジ−、トリ−もしくはテトラ(メタ)アクリレートを含み得る。ここで、多官能性モノマー(a41)の少量は、架橋したマイクロゲル粒子の形態でない限り、コポリマーの架橋もゲル化ももたらさない量を意味する。
Furthermore, the (meth) acrylate copolymer may contain at least one olefinically unsaturated monomer (a4) in copolymerized form substantially or completely free of reactive functional groups, for example:
Monomer (a41):
(Meth) acrylic acid esters substantially free of acid groups, such as alkyl groups, in particular methyl, ethyl, n-propyl, n-butyl, sec-butyl, tert-butyl, hexyl, ethylhexyl, stearyl and lauryl acrylate or methacrylate Alkyl or cycloalkyl esters of (meth) acrylic acid having up to 20 carbon atoms; cycloaliphatic (meth) acrylic esters, in particular cyclohexyl, isobornyl, dicyclopentadienyl, octahydro-4,7-methano- 1H-indenemethanol or tert-butylcyclohexyl (meth) acrylate; oxaalkyl or oxacycloalkyl esters of (meth) acrylic acid such as ethoxytriglycol (meth) acrylate and preferably 550 / Mol methoxy oligo glycol (meth) acrylate having a molecular weight M n of or free of other ethoxylated and / or propoxylated hydroxyl groups, (meth) acrylic acid derivative (This kind of suitable monomers (31) Further examples of this are known from published specification DE 19625773, 3rd, 65th to 4th, 20th line). These are small amounts of highly functional alkyl (meth) acrylates or cycloalkyl esters such as ethylene glycol, propylene glycol, diethylene glycol, dipropylene glycol, butylene glycol, pentane-1,5-diol, hexane-1,6. -Diol, octahydro-4,7-methano-1H-indenedimethanol or cyclohexane-1,2-, -1,3- or -1,4-diol di (meth) acrylate; trimethylolpropane di- or tri (meth) ) Acrylates; or pentaerythritol di-, tri- or tetra (meth) acrylates. Here, a minor amount of the polyfunctional monomer (a41) means an amount that does not cause crosslinking or gelation of the copolymer unless it is in the form of crosslinked microgel particles.

モノマー(a42):
分子中に5〜18個の炭素を有するα分岐モノカルボン酸のビニルエステル。分岐モノカルボン酸は、液体の強酸性触媒の存在下でギ酸、または一酸化炭素および水をオレフィンと反応させることによって得ることができる。オレフィンは、鉱油留分などのパラフィン系炭化水素の分解生成物であってもよく、分岐鎖だけでなく、直鎖非環式および/または環状脂肪族オレフィンも含むことができる。このようなオレフィンとギ酸、または一酸化炭素および水の反応では、カルボキシル基が主に四級炭素原子上に位置するカルボン酸の混合物が形成される。他のオレフィン出発材料は、例えば、プロピレン三量体、プロピレン四量体およびジイソブチレンである。あるいは、ビニルエステルを、酸から、例えば酸をアセチレンと反応させることによって、慣用的な方法で調製することができる。
Monomer (a42):
Vinyl ester of α-branched monocarboxylic acid having 5 to 18 carbons in the molecule. Branched monocarboxylic acids can be obtained by reacting formic acid or carbon monoxide and water with olefins in the presence of a liquid strongly acidic catalyst. The olefin may be a cracked product of paraffinic hydrocarbons such as mineral oil fractions and may include not only branched but also straight chain acyclic and / or cycloaliphatic olefins. Such a reaction of olefins with formic acid or carbon monoxide and water forms a mixture of carboxylic acids in which the carboxyl groups are mainly located on quaternary carbon atoms. Other olefin starting materials are, for example, propylene trimer, propylene tetramer and diisobutylene. Alternatively, the vinyl ester can be prepared in a conventional manner from an acid, for example by reacting the acid with acetylene.

容易に入手できることから、α炭素上で分岐した9〜11個の炭素を有する飽和脂肪族モノカルボン酸のビニルエステルが特に好ましい。この種のビニルエステルは、VeoVa(登録商標)という商品名で販売されている(Rompp Lexikon Lacke und Druckfarben,Georg Thieme Verlag,Stuttgart,New York,1998,page 598も参照)。   Vinyl esters of saturated aliphatic monocarboxylic acids having 9 to 11 carbons branched on the α carbon are particularly preferred because they are readily available. This type of vinyl ester is sold under the trade name VeoVa (R) (see also Rompp Lexikon Rack Druckfarben, George Thime Verlag, Stuttgart, New York, 1998, page 598).

モノマー(a43):
アクリロニトリルおよび/またはメタアクリロニトリルなどのニトリル。
Monomer (a43):
Nitriles such as acrylonitrile and / or methacrylonitrile.

モノマー(a44):
ビニル化合物、特にハロゲン化ビニルおよび/またはニハロゲン化ビニリデン、例えば塩化ビニル、フッ化ビニル、二塩化ビニリデンまたは二フッ化ビニリデン;N−ビニルアミド、例えばビニル−N−メチルホルムアミド、N−ビニルカプロラクタムまたはN−ビニルピロリドン;1−ビニルイミダゾール;ビニルエーテル、例えばエチルビニルエーテル、n−プロピルビニルエーテル、イソプロピルビニルエーテル、n−ブチルビニルエーテル、イソブチルビニルエーテルおよび/またはビニルシクロヘキシルエーテル;ならびに/あるいはビニルエステル、例えば酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、酪酸ビニル、ピバル酸ビニルおよび/または2−メチル−2−エチルヘプタン酸のビニルエステル。
Monomer (a44):
Vinyl compounds, in particular vinyl halides and / or vinylidene dihalides, such as vinyl chloride, vinyl fluoride, vinylidene dichloride or vinylidene difluoride; N-vinylamides, such as vinyl-N-methylformamide, N-vinylcaprolactam or N- 1-vinylimidazole; vinyl ethers such as ethyl vinyl ether, n-propyl vinyl ether, isopropyl vinyl ether, n-butyl vinyl ether, isobutyl vinyl ether and / or vinyl cyclohexyl ether; and / or vinyl esters such as vinyl acetate, vinyl propionate, Vinyl esters of vinyl butyrate, vinyl pivalate and / or 2-methyl-2-ethylheptanoic acid.

モノマー(a45):
アリル化合物、特にアリルエーテルおよびアリルエステル、例えばアリルメチル、エチル、プロピルもしくはブチルエーテルまたはアリルアセテート、プロピオネートもしくはブチレート。
Monomer (a45):
Allyl compounds, in particular allyl ethers and allyl esters, such as allyl methyl, ethyl, propyl or butyl ether or allyl acetate, propionate or butyrate.

モノマー(a46):
ドイツ特許第3807571号明細書、5〜7頁、ドイツ特許第3706095号明細書、3〜7段、欧州特許第0358153号明細書、3〜6頁、米国特許第4754914号明細書、5〜9段、ドイツ特許第4421823号明細書または国際特許出願公開第1992/22615号パンフレット、12頁18行〜18頁10行に記載されているような、1分子当たり1000〜40000g/molの数平均分子量Mnおよび平均0.5〜2.5個のエチレン性不飽和二重結合を有するポリシロキサンマクロモノマー;特に1分子当たり2000〜20000g/mol、より好ましくは2500〜10000g/mol、特に3000〜7000g/molの数平均分子量Mおよび平均0.5〜2.5、好ましくは0.5〜1.5個のエチレン性不飽和二重結合を有するポリシロキサンマクロモノマー。
Monomer (a46):
German Patent 3,807,571, pages 5-7, German Patent 3,706,095, 3-7, European Patent 0358153, pages 3-6, US Pat. No. 4,754,914, 5-9 No. 4,421,823 or International Patent Application Publication No. 1992/22615, page 12, line 18 to page 18, line 10 and a number average molecular weight of 1000 to 40000 g / mol per molecule. Polysiloxane macromonomer having Mn and an average of 0.5 to 2.5 ethylenically unsaturated double bonds; especially 2000 to 20000 g / mol, more preferably 2500 to 10000 g / mol, in particular 3000 to 7000 g / mol per molecule. mol number average molecular weight Mn and average 0.5-2.5, preferably 0.5-1. A polysiloxane macromonomer having 5 ethylenically unsaturated double bonds.

モノマー(a1)および(a2)ならびに(a3)および/または(a4)は、上記のOH価およびガラス転移温度が生じるように選択される。ガラス転移温度を確立するためのモノマー(a)の選択は、ポリ(メタ)アクリレートのガラス転移温度を近似的に計算するために使用することができる以下のフォックスの式を用いて当業者が行うことができる:
n=x
1/Tg=ΣW/Tg;Σ=1 n=1
Tg=ポリ(メタ)アクリレートのガラス転移温度;
=n番目のモノマーの重量分率;
Tg=n番目のホモポリマーのガラス転移温度
モノマーおよびx=異なるモノマーの数。
Monomers (a1) and (a2) and (a3) and / or (a4) are selected such that the above OH number and glass transition temperature occur. The selection of monomer (a) to establish the glass transition temperature is made by one skilled in the art using the following Fox equation that can be used to approximately calculate the glass transition temperature of poly (meth) acrylates: be able to:
n = x
1 / Tg = ΣW n / Tg n ; Σ n W n = 1 n = 1
Tg = glass transition temperature of poly (meth) acrylate;
W n = weight fraction of the n th monomer;
Tg n = glass transition temperature of the nth homopolymer monomer and x = number of different monomers.

本発明で好ましく使用される(メタ)アクリレートコポリマーの調製は、手順の特殊性有さず、代わりに、好ましくは50〜200℃の温度において、攪拌槽、オートクレーブ、管形反応器、ループ型反応器またはTaylor反応器中、大気圧または過圧下、バルク、溶液、エマルジョン、ミニエマルジョンまたはマイクロエマルジョンでの連続またはバッチ式、ラジカル開始共重合についてポリマー分野で慣用的で公知の方法を用いて行われる。   The preparation of (meth) acrylate copolymers preferably used in the present invention does not have procedure specialities, instead, preferably at temperatures of 50-200 ° C., stirred tanks, autoclaves, tubular reactors, loop-type reactions In a reactor or Taylor reactor under atmospheric or superatmospheric pressure, using continuous or batch, radical-initiated copolymerization in bulk, solutions, emulsions, miniemulsions or microemulsions using methods known and known in the polymer field .

好適な共重合方法の例は、公開された出願であるドイツ特許19709465号明細書、ドイツ特許第19709476号明細書、ドイツ特許第2848906号明細書、ドイツ特許第19524182号明細書、ドイツ特許第19828742号明細書、ドイツ特許第19628143号明細書、ドイツ特許第19628142号明細書、欧州特許第0554783号明細書、国際公開第1995/27742号パンフレット、国際公開第1982/02387号パンフレットまたは国際公開第1998/02466号パンフレットに記載されている。あるいは、例えば、ドイツ特許出願であるドイツ特許第19850243号明細書に記載されているように、反応媒体としてのポリオール中で共重合を行うこともできる。適切なラジカル開始剤の例には、ジアルキルペルオキシド、例えばジ−tert−ブチルペルオキシドまたはジクミルペルオキシド;ヒドロペルオキシド、例えばクメンヒドロペルオキシドまたはtert−ブチルヒドロペルオキシド;ペルエステル、例えばtert−ブチルペルベンゾエート、tert−ブチルペルピバレート、tert−ブチルペル−3,5,5−トリメチルヘキサノエートまたはtert−ブチルペル−2−エチルヘキサノエート;ペルオキソジカーボネート;カリウム、ナトリウムまたはアンモニウムペルオキソジサルフェート;アゾ開始剤、例えばアゾビスイソブチロニトリルなどのアゾジニトリル;C−C開裂開始剤、例えばベンゾピナコールシリルエーテル;または非酸化開始剤と過酸化水素との組み合わせがある。上記開始剤の組み合わせを使用することもできる。   Examples of suitable copolymerization methods are published applications DE 19709465, DE 19709476, DE 2848906, DE 19524182, DE 19828742. Specification, German Patent No. 19628143, German Patent No. 19628142, European Patent No. 05574783, International Publication No. 1995/27742, International Publication No. WO02 / 02387 or International Publication No. 1998. / 02466 pamphlet. Alternatively, the copolymerization can also be carried out in a polyol as the reaction medium, as described, for example, in German patent application DE 1850243, which is a German patent application. Examples of suitable radical initiators include dialkyl peroxides such as di-tert-butyl peroxide or dicumyl peroxide; hydroperoxides such as cumene hydroperoxide or tert-butyl hydroperoxide; peresters such as tert-butyl perbenzoate, tert Butyl perpivalate, tert-butyl per-3,5,5-trimethylhexanoate or tert-butyl per-2-ethylhexanoate; peroxodicarbonate; potassium, sodium or ammonium peroxodisulfate; azo initiators such as Azodinitriles such as azobisisobutyronitrile; C—C cleavage initiators such as benzopinacol silyl ethers; or a combination of a non-oxidizing initiator and hydrogen peroxide A. Combinations of the above initiators can also be used.

適切な開始剤のさらなる例は、ドイツ特許出願であるドイツ特許第19628142号明細書の3頁49行〜4頁6行に記載されている。比較的大量のラジカル開始剤が好ましくは添加され、反応混合物中の開始剤の割合は、各場合でモノマー(a)および開始剤の総量基準で、より好ましくは0.2〜20重量%、非常に好ましくは0.5〜15重量%、特に1.0〜10重量%である。   Further examples of suitable initiators are described in German patent application DE 19628142, page 3, line 49 to page 4, line 6. A relatively large amount of radical initiator is preferably added, the proportion of initiator in the reaction mixture being in each case based on the total amount of monomer (a) and initiator, more preferably 0.2 to 20% by weight, It is preferably 0.5 to 15% by weight, particularly 1.0 to 10% by weight.

さらに、チオカルボニルチオ化合物またはメルカプタン、例えばドデシルメルカプタンを連鎖移動剤または分子量の調節剤として使用することが可能である。   Furthermore, thiocarbonylthio compounds or mercaptans such as dodecyl mercaptan can be used as chain transfer agents or molecular weight regulators.

例えば、Nuplex製のSetalux 1774 SS−65、Setalux D A 665 BA、Setalux D A 870 BA、Setalux D A 365 BA/X、Setalux D A HS 1170 BA、Setalux D A 760 BA/Xが適している。   For example, Setulx 1774 SS-65, Setalx D A 665 BA, Setalx D A 870 BA, Setalx D A 365 BA / X, Setlux D A HS 1170 BA, and Setlux BA AX 7 from Nuplex are suitable.

脂肪族ポリカーボネートポリオールもまた、本発明のプレポリマーの合成のために熟慮される。ポリカーボネートポリオールは、知られているように、ホスゲンとポリオールの縮合反応または適切な有機カーボネートとポリオールのエステル交換反応から得ることができる。熟慮される有機カーボネートには、アルキルおよびアルキレンカーボネートならびにこれらの混合物が含まれる。例としては、ジメチルカーボネート(DMC)、ジエチルカーボネート(DEC)およびエチレンカーボネートが挙げられる。熟慮されるポリオールは、ポリエステルポリオールに関する節で上記したポリオールである。使用されるポリカーボネートポリオールの官能度は、好ましくは1.6〜3.8、より好ましくは1.8〜3.5である。これらのポリカーボネートポリオールは、好ましくは100〜6000g/mol、より好ましくは100〜4000g/molの数平均分子量を有する。OH価はポリカーボネートポリオールの官能度に依存し、典型的には20〜900mgKOH/gである。   Aliphatic polycarbonate polyols are also contemplated for the synthesis of the prepolymers of the present invention. Polycarbonate polyols can be obtained, as is known, from condensation reactions of phosgene and polyols or transesterification reactions of suitable organic carbonates and polyols. Organic carbonates contemplated include alkyl and alkylene carbonates and mixtures thereof. Examples include dimethyl carbonate (DMC), diethyl carbonate (DEC) and ethylene carbonate. The polyols contemplated are those polyols described above in the section on polyester polyols. The functionality of the polycarbonate polyol used is preferably 1.6 to 3.8, more preferably 1.8 to 3.5. These polycarbonate polyols preferably have a number average molecular weight of 100 to 6000 g / mol, more preferably 100 to 4000 g / mol. The OH number depends on the functionality of the polycarbonate polyol and is typically 20-900 mg KOH / g.

さらに好適なポリオールは、例えば、欧州特許第0689556号明細書および欧州特許第0937110号明細書に記載されているもの、例えば、エポキシ化脂肪酸エステルと脂肪族または芳香族ポリオールとの反応により、エポキシド環を開くことにより得られる特定のポリオールである。   Further suitable polyols are, for example, those described in EP 0 695 556 and EP 0 937 110, for example by reaction of epoxidized fatty acid esters with aliphatic or aromatic polyols. It is a specific polyol obtained by opening.

ヒドロキシル基を含有するポリブタジエンも同様にポリオールとして役立ち得る。   Polybutadienes containing hydroxyl groups can serve as polyols as well.

成分B
必須成分(B)として、本発明のコーティング材料組成物は、各場合で請求項で定義される、少なくとも1種の式(I)のシラン変性化合物、特に式(II)の化合物を含む。以下、式(I)または(II)のこのような化合物を、それらのシラン変性(特にシラン末端化)に基づいてSTPと略す。最終的に完全に硬化した状態では、本発明は、永久コーティングとして−Si−O−Si−架橋を介して縮合したポリウレタン(PU)ポリマーを提供する。
Component B
As an essential component (B), the coating material composition according to the invention comprises at least one silane-modified compound of formula (I), in particular a compound of formula (II), as defined in the claims in each case. Hereinafter, such compounds of formula (I) or (II) are abbreviated as STP based on their silane modification (especially silane termination). In the final fully cured state, the present invention provides a polyurethane (PU) polymer condensed via -Si-O-Si-crosslinks as a permanent coating.

本発明により使用される成分(B)は、式(I):
式(I)

Figure 2018524418
Component (B) used according to the present invention has the formula (I):
Formula (I)
Figure 2018524418


(式(I)中:
Xは有機分子残基、特に置換されていてもよい、直鎖または分岐の、脂肪族または環状脂肪族の有機分子残基であり;
は1〜12個の炭素原子を有する、少なくとも二価の、置換されていてもよい、直鎖または分岐の、脂肪族および/または脂環式構造単位であり、1個または複数の非隣接メチレン基が各場合でOまたはSによって置き換えられていることが可能であり;
およびR3はそれぞれ互いに独立に、1〜12個の炭素原子を有する、置換されていてもよい、直鎖または分岐の、脂肪族および/または脂環式基であり;
nは0〜2の整数である)
の少なくとも1種のシラン変性化合物(すなわち、三級シランホルムアミド基を含有する化合物)を含む。

(In the formula (I):
X is an organic molecular residue, in particular an optionally substituted, linear or branched, aliphatic or cycloaliphatic organic molecular residue;
R 1 is an at least divalent, optionally substituted, linear or branched, aliphatic and / or alicyclic structural unit having 1 to 12 carbon atoms, one or more non- Adjacent methylene groups can be replaced in each case by O or S;
R 2 and R 3 are each independently an optionally substituted, straight or branched, aliphatic and / or alicyclic group having 1 to 12 carbon atoms;
n is an integer of 0-2)
At least one silane-modified compound (that is, a compound containing a tertiary silane formamide group).

特に、本発明によると、1つの好ましい実施形態では、式(II)の化合物がシラン変性成分(B)として使用される:
式(II):

Figure 2018524418
In particular, according to the invention, in one preferred embodiment, a compound of formula (II) is used as silane-modified component (B):
Formula (II):
Figure 2018524418


(式(II)中:
Zは(i)ポリイソシアネートまたは(ii)NCO含有ポリウレタンプレポリマーからなる分子残基であり、1分子当たり、(i)または(ii)の言及される構造の少なくとも1個のNCO基は、式(II)の化合物が形成されるよう二級ホルムアミドシランで変性されており;
、R、Rおよびnは上に定義される通りである)。

(In the formula (II):
Z is a molecular residue consisting of (i) a polyisocyanate or (ii) an NCO-containing polyurethane prepolymer, and per molecule, at least one NCO group of the structure referred to in (i) or (ii) has the formula Modified with secondary formamide silane to form a compound of (II);
R 1 , R 2 , R 3 and n are as defined above).

ポリイソシアネート基を含有する化合物(B)の親構造Zとして役立つ非環式および/または脂肪族ポリイソシアネートは、好ましくはそれ自体公知の置換または非置換脂肪族ポリイソシアネートである。好ましいポリイソシアネートの例には、テトラメチレン1,4−ジイソシアネート、ペンタン1,5−ジイソシアネート、ヘキサメチレン1,6−ジイソシアネート、2,2,4−トリメチルヘキサン1,6−ジイソシアネート、エチレンジイソシアネート、ドデカン1,12−ジイソシアネート、3−イソシアナトメチル−3,5,5−トリメチルシクロヘキシルイソシアネート(イソホロンジイソシアネート、IPDI)、ビス(4−イソシアナトシクロヘキシル)メタン(H12MDI)および上記ポリイソシアネートの混合物がある。成分(B)のさらに好ましいポリイソシアネート親構造は、三量化、二量化、ウレタン化、ビウレット化、ウレトジオン化および/またはアロファネート化によってこの種の非環式脂肪族ポリイソシアネートから誘導されるポリイソシアネート、特にビウレット二量体および/またはアロファネート二量体および/またはイソシアヌレート三量体である。 The acyclic and / or aliphatic polyisocyanates which serve as the parent structure Z of the compound (B) containing polyisocyanate groups are preferably substituted or unsubstituted aliphatic polyisocyanates known per se. Examples of preferred polyisocyanates include tetramethylene 1,4-diisocyanate, pentane 1,5-diisocyanate, hexamethylene 1,6-diisocyanate, 2,2,4-trimethylhexane 1,6-diisocyanate, ethylene diisocyanate, dodecane 1 , 12-diisocyanate, 3-isocyanatomethyl-3,5,5-trimethylcyclohexyl isocyanate (isophorone diisocyanate, IPDI), bis (4-isocyanatocyclohexyl) methane (H 12 MDI) and mixtures of the above polyisocyanates. More preferred polyisocyanate parent structures of component (B) are polyisocyanates derived from this type of acyclic aliphatic polyisocyanates by trimerization, dimerization, urethanization, biuretization, uretdionelation and / or allophanatization, In particular biuret dimers and / or allophanate dimers and / or isocyanurate trimers.

さらなる実施形態では、成分(B)のポリイソシアネート親構造が、ポリオールと化学量論的過剰の前記非環式および/または脂肪族ポリイソシアネートの反応によって得られるウレタン構造単位を有するポリイソシアネートプレポリマーである。この種のポリイソシアネートプレポリマーは、例えば米国特許第4598131号明細書に記載されている。   In a further embodiment, the polyisocyanate parent structure of component (B) is a polyisocyanate prepolymer having urethane structural units obtained by reaction of a polyol with a stoichiometric excess of the acyclic and / or aliphatic polyisocyanate. is there. Such polyisocyanate prepolymers are described, for example, in US Pat. No. 4,598,131.

プレポリマーを調製するためのポリイソシアネートは、上記のポリイソシアネートであってもよい。   The polyisocyanate for preparing the prepolymer may be the polyisocyanate described above.

プレポリマーの調製に使用することができるポリマーポリオールは、400g/mol〜8000g/mol、好ましくは400g/mol〜6000g/mol、より好ましくは400g/mol〜3000g/molの数平均分子量Mを有する。これらのヒドロキシル価は、22〜400mgKOH/g、好ましくは30〜300mgKOH/g、より好ましくは40〜250mgKOH/gであり、これらは1.5〜6、好ましくは1.7〜5、より好ましくは2.0〜5のOH官能度を有する。 The polymer polyol that can be used for the preparation of the prepolymer has a number average molecular weight M n of 400 g / mol to 8000 g / mol, preferably 400 g / mol to 6000 g / mol, more preferably 400 g / mol to 3000 g / mol. . Their hydroxyl numbers are 22-400 mg KOH / g, preferably 30-300 mg KOH / g, more preferably 40-250 mg KOH / g, which are 1.5-6, preferably 1.7-5, more preferably Has an OH functionality of 2.0-5.

プレポリマーを調製するためのポリオールは、単独のまたは混合物のポリウレタンコーティング技術において公知の有機ポリヒドロキシル化合物、例えば標準的なポリエステルポリオール、ポリアクリレートポリオール、ポリウレタンポリオール、ポリカーボネートポリオール、ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリアクリレートポリオールおよびポリウレタンポリアクリレートポリオール、ポリウレタンポリエステルポリオール、ポリウレタンポリエーテルポリオール、ポリウレタンポリカーボネートポリオール、ポリエステルポリカーボネートポリオール、フェノール/ホルムアルデヒド樹脂である。ポリエステルポリオール、ポリエーテルポリオールまたはポリカーボネートポリオールが好ましく、ポリエーテルポリオールが特に好ましい。   Polyols for preparing the prepolymers are organic polyhydroxyl compounds known in the art of single or mixture polyurethane coatings, such as standard polyester polyols, polyacrylate polyols, polyurethane polyols, polycarbonate polyols, polyether polyols, polyester polyacrylates. Polyols and polyurethane polyacrylate polyols, polyurethane polyester polyols, polyurethane polyether polyols, polyurethane polycarbonate polyols, polyester polycarbonate polyols, phenol / formaldehyde resins. Polyester polyol, polyether polyol or polycarbonate polyol is preferred, and polyether polyol is particularly preferred.

ポリエーテルポリオールとしては、例えば、スチレンオキシド、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、テトラヒドロフラン、ブチレンオキシド、エピクロロヒドリンの重付加生成物、ならびにその混合付加およびグラフト生成物、ならびに多価アルコールまたはその混合物の縮合によって得られるポリオール、ならびに多価アルコール、アミンおよびアミノアルコールのアルコキシル化によって得られるものが挙げられる。   Polyether polyols include, for example, polycondensation products of styrene oxide, ethylene oxide, propylene oxide, tetrahydrofuran, butylene oxide, epichlorohydrin, and mixed addition and graft products thereof, and condensation of polyhydric alcohols or mixtures thereof. Mention may be made of the polyols obtained and those obtained by alkoxylation of polyhydric alcohols, amines and amino alcohols.

好適なヒドロキシ官能性ポリエーテルは、1.5〜6.0、好ましくは1.8〜3.0のOH官能度、50〜700、好ましくは100〜600mg KOH/g固体のOH価、および106〜4000g/mol、好ましくは200〜3500の分子量Mを有し、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、ブタンジオール、ヘキサンジオール、トリメチロールプロパン、グリセロール、ペンタエリスリトール、ソルビトールなどのヒドロキシ官能性出発分子のアルコキシル化生成物またはこれらの混合物、およびプロピレンオキシドまたはブチレンオキシドを含む他のヒドロキシ官能性化合物である。ポリエーテル成分としては、ポリプロピレンオキシドポリオール、ポリエチレンオキシドポリオールおよびポリテトラメチレンオキシドポリオールが好ましい。 Suitable hydroxy-functional polyethers have an OH functionality of 1.5 to 6.0, preferably 1.8 to 3.0, an OH number of 50 to 700, preferably 100 to 600 mg KOH / g solids, and 106 Having a molecular weight M n of ˜4000 g / mol, preferably 200-3500, for example of hydroxy-functional starting molecules such as ethylene glycol, propylene glycol, butanediol, hexanediol, trimethylolpropane, glycerol, pentaerythritol, sorbitol, etc. Alkoxylation products or mixtures thereof and other hydroxy functional compounds including propylene oxide or butylene oxide. As the polyether component, polypropylene oxide polyol, polyethylene oxide polyol and polytetramethylene oxide polyol are preferable.

良好な適合性を有するポリエステルポリオールの例には、それ自体公知のジ−および場合によりトリ−およびテトラオールならびにジ−および場合によりトリ−およびテトラカルボン酸またはヒドロキシカルボン酸またはラクトンの重縮合物がある。遊離ポリカルボン酸の代わりに、対応するポリカルボン酸無水物または対応する低級アルコールのポリカルボン酸エステルをポリエステルの調製に使用することも可能である。適切なジオールの例には、エチレングリコール、ブチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ポリアルキレングリコール、例えばポリエチレングリコール、またプロパン−1,2−ジオール、プロパン−1,3−ジオール、ブタン−1,3−ジオール、ブタン−1,4−ジオール、ヘキサン−1,6−ジオールおよび異性体、ネオペンチルグリコールまたはヒドロキシピバル酸ネオペンチルグリコールエステルがあり、後者3種の化合物が好ましい。2未満の官能度を達成するために、一定割合の3の官能度を有するポリオール、例えばトリメチロールプロパン、グリセロール、エリスリトール、ペンタエリスリトール、トリメチロールベンゼンまたはトリスヒドロキシエチルイソシアヌレートを使用することが可能である。   Examples of polyester polyols having good compatibility include di- and optionally tri- and tetraols known per se and polycondensates of di- and optionally tri- and tetracarboxylic acids or hydroxycarboxylic acids or lactones. is there. Instead of the free polycarboxylic acid, it is also possible to use the corresponding polycarboxylic anhydrides or the corresponding polycarboxylic esters of lower alcohols in the preparation of the polyesters. Examples of suitable diols include ethylene glycol, butylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, polyalkylene glycols such as polyethylene glycol, and propane-1,2-diol, propane-1,3-diol, butane-1,3. -Diol, butane-1,4-diol, hexane-1,6-diol and isomers, neopentyl glycol or hydroxypivalic acid neopentyl glycol ester, the latter three compounds being preferred. To achieve a functionality of less than 2, it is possible to use a proportion of a polyol having a functionality of 3, such as trimethylolpropane, glycerol, erythritol, pentaerythritol, trimethylolbenzene or trishydroxyethyl isocyanurate. is there.

有用なジカルボン酸には、例えば、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、テトラヒドロフタル酸、ヘキサヒドロフタル酸、シクロヘキサンジカルボン酸、アジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸、グルタル酸、テトラクロロフタル酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、マロン酸、スベリン酸、2−メチルコハク酸、3,3−ジエチルグルタル酸、2,2−ジメチルコハク酸が含まれる。存在する場合には、これらの酸の無水物も同様に使用可能である。結果として、本発明の目的のために、無水物は「酸」という表現に網羅される。ポリオールの平均官能度が2以上である限り、安息香酸およびヘキサンカルボン酸などのモノカルボン酸を使用することも可能である。アジピン酸またはイソフタル酸などの飽和脂肪族または芳香族酸が好ましい。少量で任意に追加使用するためのポリカルボン酸の一例は、トリメリット酸である。   Useful dicarboxylic acids include, for example, phthalic acid, isophthalic acid, terephthalic acid, tetrahydrophthalic acid, hexahydrophthalic acid, cyclohexanedicarboxylic acid, adipic acid, azelaic acid, sebacic acid, glutaric acid, tetrachlorophthalic acid, maleic acid , Fumaric acid, itaconic acid, malonic acid, suberic acid, 2-methylsuccinic acid, 3,3-diethylglutaric acid, and 2,2-dimethylsuccinic acid. If present, anhydrides of these acids can be used as well. As a result, for the purposes of the present invention, anhydrides are covered by the expression “acid”. As long as the average functionality of the polyol is 2 or more, it is also possible to use monocarboxylic acids such as benzoic acid and hexanecarboxylic acid. Saturated aliphatic or aromatic acids such as adipic acid or isophthalic acid are preferred. An example of a polycarboxylic acid for optional additional use in small amounts is trimellitic acid.

末端ヒドロキシル基を有するポリエステルポリオールの調製において共反応物として使用することができるヒドロキシカルボン酸の例としては、ヒドロキシカプロン酸、ヒドロキシ酪酸、ヒドロキシデカン酸、ヒドロキシステアリン酸などが挙げられる。使用可能なラクトンとしては、ε−カプロラクトン、ブチロラクトンおよびホモログが挙げられる。   Examples of hydroxycarboxylic acids that can be used as co-reactants in the preparation of polyester polyols having terminal hydroxyl groups include hydroxycaproic acid, hydroxybutyric acid, hydroxydecanoic acid, hydroxystearic acid, and the like. Usable lactones include ε-caprolactone, butyrolactone and homologues.

ブタンジオールおよび/またはネオペンチルグリコールおよび/またはヘキサンジオールおよび/またはエチレングリコールおよび/またはジエチレングリコールとアジピン酸および/またはフタル酸および/またはイソフタル酸に基づくポリエステルポリオールが好ましい。ブタンジオールおよび/またはネオペンチルグリコールおよび/またはヘキサンジオールとアジピン酸および/またはフタル酸に基づくポリエステルポリオールが特に好ましい。   Polyester polyols based on butanediol and / or neopentyl glycol and / or hexanediol and / or ethylene glycol and / or diethylene glycol and adipic acid and / or phthalic acid and / or isophthalic acid are preferred. Polyester polyols based on butanediol and / or neopentyl glycol and / or hexanediol and adipic acid and / or phthalic acid are particularly preferred.

有用なポリカーボネートポリオールは、炭酸誘導体、例えばジフェニルカーボネート、ジメチルカーボネートまたはホスゲンとジオールの反応によって得ることができる。この種の有用なジオールには、例えば、エチレングリコール、プロパン−1,2−および1,3−ジオール、ブタン−1,3−および1,4−ジオール、ヘキサン−1,6−ジオール、オクタン−1,8−ジオール、ネオペンチルグリコール、1,4−ビスヒドロキシメチルシクロヘキサン、2−メチルプロパン−1,3−ジオール、2,2,4−トリメチルペンタン−1,3−ジオール、ジプロピレングリコール、ポリプロピレングリコール、ジブチレングリコール、ポリブチレングリコール、ビスフェノールA、テトラブロモビスフェノールA、またラクトン変性ジオールも含まれる。好ましくは、ジオール成分は、40〜100重量%のヘキサン−1,6−ジオールおよび/またはヘキサンジオール誘導体、好ましくは末端OH基だけでなくエーテルまたはエステル基を有するもの、例えば1molのヘキサンジオールと少なくとも1mol、好ましくは1〜2molのε−カプロラクトンの反応によって、またはジ−もしくはトリヘキシレングリコールを与えるヘキサンジオールとそれ自身のエーテル化によって得られる生成物を含有する。ポリエーテルポリカーボネートポリオールを使用することも可能である。   Useful polycarbonate polyols can be obtained by reaction of carbonic acid derivatives such as diphenyl carbonate, dimethyl carbonate or phosgene with diols. Useful diols of this type include, for example, ethylene glycol, propane-1,2- and 1,3-diol, butane-1,3- and 1,4-diol, hexane-1,6-diol, octane- 1,8-diol, neopentyl glycol, 1,4-bishydroxymethylcyclohexane, 2-methylpropane-1,3-diol, 2,2,4-trimethylpentane-1,3-diol, dipropylene glycol, polypropylene Also included are glycol, dibutylene glycol, polybutylene glycol, bisphenol A, tetrabromobisphenol A, and lactone-modified diols. Preferably, the diol component is 40-100% by weight hexane-1,6-diol and / or hexanediol derivatives, preferably those having not only terminal OH groups but also ether or ester groups, for example 1 mol of hexanediol and at least It contains the product obtained by reaction of 1 mol, preferably 1-2 mol ε-caprolactone, or by etherification of hexanediol to give di- or trihexylene glycol with itself. It is also possible to use polyether polycarbonate polyols.

ジメチルカーボネートおよびヘキサンジオールおよび/またはブタンジオールおよび/またはε−カプロラクトンに基づくポリカーボネートポリオールが好ましい。ジメチルカーボネートおよびヘキサンジオールおよび/またはε−カプロラクトンに基づくポリカーボネートポリオールが極めて特に好ましい。   Polycarbonate polyols based on dimethyl carbonate and hexanediol and / or butanediol and / or ε-caprolactone are preferred. Very particular preference is given to polycarbonate polyols based on dimethyl carbonate and hexanediol and / or ε-caprolactone.

上記ポリマーポリエーテル、ポリエステルまたはポリカーボネートポリオールの代わりに、イソシアネート含有プレポリマーを調製するために低分子量ポリオールを使用することも可能である。適切な低分子量ポリオールは、短鎖脂肪族、芳香脂肪族または環状脂肪族のジオールまたはトリオール、すなわち2〜20個の炭素原子を含有するものである。ジオールの例には、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、プロパン−1,2−ジオール、プロパン−1,3−ジオール、ブタン−1,4−ジオール、ネオペンチルグリコール、2−エチル−2−ブチルプロパンジオール、トリメチルペンタンジオール、位置異性体ジエチルオクタンジオール、1,3−ブチレングリコール、シクロヘキサンジオール、シクロヘキサン−1,4−ジメタノール、ヘキサン−1,6−ジオール、シクロヘキサン−1,2−および−1,4−ジオール、水添ビスフェノールA(2,2−ビス(4−ヒドロキシシクロヘキシル)プロパン)、2,2−ジメチル−3−ヒドロキシプロピル2,2−ジメチル−3−ヒドロキシプロピオネートがある。ブタン−1,4−ジオール、シクロヘキサン−1,4−ジメタノールおよびヘキサン−1,6−ジオールが好ましい。好適なトリオールの例にはトリメチロールエタン、トリメチロールプロパンまたはグリセロールがあり、トリメチロールプロパンが好ましい。   Instead of the polymer polyether, polyester or polycarbonate polyol, it is also possible to use low molecular weight polyols to prepare isocyanate-containing prepolymers. Suitable low molecular weight polyols are short chain aliphatic, araliphatic or cycloaliphatic diols or triols, ie those containing from 2 to 20 carbon atoms. Examples of diols include ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, tetraethylene glycol, dipropylene glycol, tripropylene glycol, propane-1,2-diol, propane-1,3-diol, butane-1,4-diol. , Neopentyl glycol, 2-ethyl-2-butylpropanediol, trimethylpentanediol, regioisomer diethyloctanediol, 1,3-butyleneglycol, cyclohexanediol, cyclohexane-1,4-dimethanol, hexane-1,6 -Diol, cyclohexane-1,2- and -1,4-diol, hydrogenated bisphenol A (2,2-bis (4-hydroxycyclohexyl) propane), 2,2-dimethyl-3-hydroxypropyl 2,2- The There are chill-3-hydroxy propionate. Butane-1,4-diol, cyclohexane-1,4-dimethanol and hexane-1,6-diol are preferred. Examples of suitable triols are trimethylolethane, trimethylolpropane or glycerol, with trimethylolpropane being preferred.

前記ポリオールは、単独でまたは混合物として使用することができる。   The polyols can be used alone or as a mixture.

請求項2で定義されるポリイソシアネート(i)とNCO含有ポリウレタンプレポリマー(ii)の両方について、存在するNCO基を(二級)ホルムアミドシランで全部または部分的に変性して式(II)の化合物を得ることができる。   For both the polyisocyanate (i) as defined in claim 2 and the NCO-containing polyurethane prepolymer (ii), the NCO groups present are modified, in whole or in part, with (secondary) formamidosilanes of the formula (II) A compound can be obtained.

シランホルムアミド基を含有する式(II)の化合物は、10000g/mol未満、好ましくは6000g/mol未満、より好ましくは4000g/mol未満の数平均分子量Mを有する。 The compound of formula (II) containing a silaneformamide group has a number average molecular weight M n of less than 10000 g / mol, preferably less than 6000 g / mol, more preferably less than 4000 g / mol.

ポリイソシアネート(i)のイソシアネート基またはポリウレタンプレポリマー(ii)のイソシアネート基を以下の反応式により、(二級)ホルムアミドシランと反応させる:

Figure 2018524418
The isocyanate group of the polyisocyanate (i) or the isocyanate group of the polyurethane prepolymer (ii) is reacted with a (secondary) formamide silane according to the following reaction formula:
Figure 2018524418


(式中、Z、R、R、Rおよびnは上に定義される通りである)。

Where Z, R 1 , R 2 , R 3 and n are as defined above.

請求項2で定義される、ポリウレタンプレポリマー(ii)を形成する(二級)ホルムアミドシランとイソシアネート含有プレポリマーの反応には、原則として2つの可能な経路が存在する。まず最初に、ポリイソシアネートとポリオールとからイソシアネート含有プレポリマーを調製することができる。残りのイソシアネートを、最後のステップで(二級)ホルムアミドシランと反応させることができる。あるいは、ポリイソシアネートを最初に(二級)ホルムアミドシランと反応させ、残りのイソシアネートを第2のステップでポリオールのヒドロキシル基と反応させることができる。その後、得られたポリウレタンプレポリマー(ii)を、例えば薄膜蒸留などの連続蒸留によって精製してもよい。   There are in principle two possible routes for the reaction of the (secondary) formamide silane and the isocyanate-containing prepolymer forming the polyurethane prepolymer (ii) as defined in claim 2. Initially, an isocyanate-containing prepolymer can be prepared from a polyisocyanate and a polyol. The remaining isocyanate can be reacted with (secondary) formamidosilane in the last step. Alternatively, the polyisocyanate can be first reacted with a (secondary) formamide silane and the remaining isocyanate is reacted with the polyol hydroxyl groups in a second step. Thereafter, the obtained polyurethane prepolymer (ii) may be purified by continuous distillation such as thin film distillation.

成分C−ポリイソシアネート
好ましいさらなる成分として、本発明のコーティング材料組成物は、コーティング産業において一般的に使用されている種類の遊離イソシアネート基またはブロックされたイソシアネート基を有する1種または複数のシランを含まない脂肪族または環状脂肪族ポリイソシアネート(C)を含むことができる。
Component C-Polyisocyanate As a preferred further component, the coating material composition of the present invention comprises one or more silanes having free isocyanate groups or blocked isocyanate groups of the type commonly used in the coating industry. May contain no aliphatic or cycloaliphatic polyisocyanate (C).

ポリイソシアネート成分(C)は、遊離イソシアネート基またはブロックされたイソシアネート基を有し、三量化、二量化、ウレタン化、ビウレット化、ウレトジオン化および/またはアロファネート化によってこの種の非環式脂肪族ポリイソシアネートから誘導される非環式、脂肪族ポリイソシアネート親構造および/またはポリイソシアネート親構造を有する、ポリイソシアネートである。   The polyisocyanate component (C) has a free isocyanate group or a blocked isocyanate group and can be used for this kind of acyclic aliphatic polyhydride by trimerization, dimerization, urethanization, biuretization, uretdioneization and / or allophanatization. Polyisocyanates having acyclic, aliphatic polyisocyanate parent structures and / or polyisocyanate parent structures derived from isocyanates.

ポリイソシアネート基を含有する化合物(C)の親構造として役立つ非環式および/または脂肪族ポリイソシアネートは、好ましくはそれ自体公知の置換または非置換脂肪族ポリイソシアネートである。好ましいポリイソシアネートの例には、テトラメチレン1,4−ジイソシアネート、ペンタン1,5−ジイソシアネート、ヘキサメチレン1,6−ジイソシアネート、2,2,4−トリメチルヘキサン1,6−ジイソシアネート、エチレンジイソシアネート、ドデカン1,12−ジイソシアネート、3−イソシアナトメチル−3,5,5−トリメチルシクロヘキシルイソシアネート(イソホロンジイソシアネート、IPDI)、ビス(4−イソシアナトシクロヘキシル)メタン(H12MDI)および上記ポリイソシアネートの混合物がある。さらに、成分(C)の好ましいポリイソシアネート親構造は、三量化、二量化、ウレタン化、ビウレット化、ウレトジオン化および/またはアロファネート化によってこの種の非環式脂肪族ポリイソシアネートから誘導されるポリイソシアネート、特にビウレット二量体および/またはアロファネート二量体および/またはイソシアヌレート三量体である。さらなる実施形態では、成分(C)のポリイソシアネート親構造が、ポリオールと化学量論的過剰の前記非環式および/または脂肪族ポリイソシアネートの反応によって得られるウレタン構造単位を有するポリイソシアネートプレポリマーである。この種のポリイソシアネートプレポリマーは、例えば米国特許第4598131号明細書に記載されている。 The acyclic and / or aliphatic polyisocyanates which serve as the parent structure of the compound (C) containing polyisocyanate groups are preferably substituted or unsubstituted aliphatic polyisocyanates known per se. Examples of preferred polyisocyanates include tetramethylene 1,4-diisocyanate, pentane 1,5-diisocyanate, hexamethylene 1,6-diisocyanate, 2,2,4-trimethylhexane 1,6-diisocyanate, ethylene diisocyanate, dodecane 1 , 12-diisocyanate, 3-isocyanatomethyl-3,5,5-trimethylcyclohexyl isocyanate (isophorone diisocyanate, IPDI), bis (4-isocyanatocyclohexyl) methane (H 12 MDI) and mixtures of the above polyisocyanates. Furthermore, the preferred polyisocyanate parent structure of component (C) is a polyisocyanate derived from this type of acyclic aliphatic polyisocyanate by trimerization, dimerization, urethanization, biuretization, uretdionelation and / or allophanatization. In particular biuret dimers and / or allophanate dimers and / or isocyanurate trimers. In a further embodiment, the polyisocyanate parent structure of component (C) is a polyisocyanate prepolymer having urethane structural units obtained by reaction of a polyol with a stoichiometric excess of the acyclic and / or aliphatic polyisocyanate. is there. Such polyisocyanate prepolymers are described, for example, in US Pat. No. 4,598,131.

成分(C)の特に好ましいポリイソシアネート親構造は、ペンタン1,5−ジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネートおよび/またはそのビウレット二量体および/またはアロファネート二量体および/またはイソシアヌレート三量体および/またはそのウレトジオン、ならびに言及されるポリイソシアネート親構造の混合物である。   Particularly preferred polyisocyanate parent structures of component (C) are pentane 1,5-diisocyanate, hexamethylene diisocyanate and / or its biuret dimer and / or allophanate dimer and / or isocyanurate trimer and / or its Uretodione, as well as mixtures of the polyisocyanate parent structures mentioned.

成分(C)の特に好ましいポリイソシアネート親構造は、そのウレトジオンと一緒でもよい、ペンタン1,5−ジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネートおよび/またはそのイソシアヌレート三量体である。   A particularly preferred polyisocyanate parent structure of component (C) is pentane 1,5-diisocyanate, hexamethylene diisocyanate and / or its isocyanurate trimer, which may be combined with its uretdione.

このようなポリイソシアネートの具体例は、Bayer Material Science AG、Leverkusen、DE製のDesmodur(登録商標)シリーズのポリイソシアネート樹脂である。好ましくは、例えば、2.8〜3.6のNCO官能度を有するDesmodur(登録商標)N3900または2.8〜4.5のNCO官能度を有するDesmodur(登録商標)N3300などのヘキサメチレンジイソシアネートの三量体に基づく低粘度の脂肪族ポリイソシアネート樹脂を使用することが可能である。これらのポリイソシアネートは、場合により例えば10%酢酸ブチル(Desmodur(登録商標)N3390)のような酢酸ブチルまたは例えば32%酢酸ブチル/溶媒ナフサ100(Desmodur(登録商標)N 3368 BA/SN)のような溶媒混合物などの適当な溶媒との混合物で使用してもよい。全てのDesmodur(登録商標)製品は、Bayer MaterialScience AG、Leverkusen、DEから入手可能である。   Examples of such polyisocyanates are Desmodur® series polyisocyanate resins from Bayer Material Science AG, Leverkusen, DE. Preferably, for example, hexamethylene diisocyanate such as Desmodur® N3900 having an NCO functionality of 2.8 to 3.6 or Desmodur® N3300 having an NCO functionality of 2.8 to 4.5. It is possible to use low viscosity aliphatic polyisocyanate resins based on trimers. These polyisocyanates are optionally, for example, butyl acetate such as 10% butyl acetate (Desmodur® N3390) or such as 32% butyl acetate / solvent naphtha 100 (Desmodur® N 3368 BA / SN). May be used in a mixture with a suitable solvent such as a suitable solvent mixture. All Desmodur (R) products are available from Bayer MaterialScience AG, Leverkusen, DE.

成分D−触媒
さらなる必須成分として、本発明のコーティング材料組成物は、成分(B)のシラノール基の加水分解および縮合を加速する触媒(または「硬化剤」または「活性化剤」)を含む。この種の触媒は当業者に知られている。例えば、硫酸、p−トルエンスルホン酸、トリフルオロメタンスルホン酸、酢酸、トリフルオロ酢酸およびジブチルホスフェートなどの酸、1,5−ジアザビシクロ[4.3.0]ノナ−5−エン(DBN)および1,5−ジアザビシクロ[5.4.0]ウンデカ−7−エン(DBU)などのN−置換アミジンなどの塩基、ただし例えば、テトライソプロピルチタネート、テトラブチルチタネート、チタン(IV)アセチルアセトネート、アルミニウムトリ−sec−ブチレート、アルミニウムアセチルアセトネート、アルミニウムトリフレートまたはスズトリフレートなどの金属塩および金属キレートも使用することが可能である。
Component D—Catalyst As a further essential component, the coating material composition of the present invention comprises a catalyst (or “curing agent” or “activator”) that accelerates the hydrolysis and condensation of the silanol groups of component (B). Such catalysts are known to those skilled in the art. For example, acids such as sulfuric acid, p-toluenesulfonic acid, trifluoromethanesulfonic acid, acetic acid, trifluoroacetic acid and dibutyl phosphate, 1,5-diazabicyclo [4.3.0] non-5-ene (DBN) and 1, Bases such as N-substituted amidines such as 5-diazabicyclo [5.4.0] undec-7-ene (DBU), such as tetraisopropyl titanate, tetrabutyl titanate, titanium (IV) acetylacetonate, aluminum tri- Metal salts and metal chelates such as sec-butyrate, aluminum acetylacetonate, aluminum triflate or tin triflate can also be used.

酸化アルミニウムに基づく触媒も同様に使用可能である。1つの好ましい触媒は、例えば、Nano−X GmbH、Saarbrucken製のX−add(登録商標)KR9006である。別の好ましい触媒は、有機酸のテトラアルキルアンモニウム塩、特にテトラブチルアンモニウムベンゾエートからなる群から選択され得る。   A catalyst based on aluminum oxide can be used as well. One preferred catalyst is, for example, Nano-X GmbH, X-add® KR9006 from Saarbrucken. Another preferred catalyst may be selected from the group consisting of tetraalkylammonium salts of organic acids, in particular tetrabutylammonium benzoate.

これらの触媒は、使用されるシラン変性ホルムアミド(B)の重量基準で、0.02〜最大5重量%、好ましくは最大2重量%、より好ましくは0.05〜最大1.5重量%の量で使用される。使用される触媒の性質および量に応じて、本発明のコーティング材料組成物は、広い温度範囲、例えば−20〜200℃、好ましくは0〜180℃、より好ましくは20〜160℃、非常に好ましくは100〜150℃(自動車OEM仕上げ塗装の場合)または20〜60℃(自動車補修の場合)にわたって硬化することができる。高温では、より少ない触媒が使用され得るが、低温では、より多くのおよび/またはより活性な触媒が必要とされる。   These catalysts are in an amount of 0.02 up to 5% by weight, preferably up to 2% by weight, more preferably 0.05 up to 1.5% by weight, based on the weight of the silane-modified formamide (B) used. Used in. Depending on the nature and amount of the catalyst used, the coating material composition of the present invention has a wide temperature range, for example -20 to 200 ° C, preferably 0 to 180 ° C, more preferably 20 to 160 ° C, very preferably. Can be cured at 100-150 ° C. (for automotive OEM finish) or 20-60 ° C. (for automotive repair). At higher temperatures, fewer catalysts can be used, but at lower temperatures, more and / or more active catalysts are required.

成分E−表面添加剤
好ましいさらなる成分として、本発明のコーティング材料組成物は、1種または複数の表面添加剤を含むことができる。このような添加剤は、特に、疎水性表面の濡れ性を改善するために、および流動制御剤として働くことができる。本発明の意図する用途では、好ましくはシロキサンが使用される。1つの特に好ましい表面添加剤(流動制御剤)は、例えばByk−Chemie GmbH、Wesel、DE製のByk(登録商標)331などのポリエーテル変性ポリジメチルシロキサンである。さらに、Byk GmbH製のBYK(登録商標)306またはBYK(登録商標)141、Evonik Industries AG、Essen、DE製のTegoGlide(登録商標)440またはOMG Borchers GmbH、Langenfeld、DE製のBaysilone(登録商標)OL 17などの製品を使用することが可能である。
Component E—Surface Additives As a further preferred component, the coating material composition of the present invention may comprise one or more surface additives. Such additives can particularly act to improve the wettability of hydrophobic surfaces and as flow control agents. In the intended use of the present invention, siloxane is preferably used. One particularly preferred surface additive (flow control agent) is a polyether-modified polydimethylsiloxane such as, for example, Byk® 331 from Byk-Chemie GmbH, Wesel, DE. Furthermore, BYK (registered trademark) 306 or BYK (registered trademark) 141 manufactured by Byk GmbH, TegoGlide (registered trademark) 440 manufactured by Evonik Industries AG, Essen, DE or Bay trademark registered by OMG Borchers GmbH, Langenfeld, DE (registered trademark) Products such as OL 17 can be used.

成分F−溶媒
さらなる成分として、本発明のコーティング材料組成物は、1種または複数の溶媒を含むことができる。これらは、特に、コーティング材料組成物の粘度を所望の範囲内に設定するのに役立つ。溶媒は、一般的に、本発明のコーティング材料組成物の他の成分と適合性である有機、無水溶媒である。このような溶媒の例は、溶媒ナフサ(SN)、1−メトキシプロパ−2−イルアセテート(MPA)、ブチルアセテート(BA)およびこれらの溶媒の混合物である。
Component F-Solvent As a further component, the coating material composition of the present invention can comprise one or more solvents. These are particularly useful for setting the viscosity of the coating material composition within a desired range. The solvent is generally an organic, anhydrous solvent that is compatible with the other components of the coating material composition of the present invention. Examples of such solvents are the solvent naphtha (SN), 1-methoxyprop-2-yl acetate (MPA), butyl acetate (BA) and mixtures of these solvents.

その他の添加剤
成分(A)〜(F)の他に、本発明のコーティング材料組成物は、意図する用途および特定の化学的性質に応じて、さらなる成分(例としては、充填剤、滑剤、撥水剤、難燃剤、安定剤、光安定剤、例えばUV吸収剤および立体障害アミン(HALS)、ならびに抗酸化剤がある)、およびコーティング助剤(例としては、沈降防止剤、消泡剤および/または湿潤剤、流動制御剤、反応性希釈剤、可塑剤、補助溶剤および/または増粘剤および顔料、染料および/またはつや消し剤がある)を含んでもよい。光安定剤および種々のタイプの使用は、A.Valet,Lichtschutzmittel fur Lacke,Vincentz Verlag,Hannover,1996に例として記載されている。
Other Additives In addition to components (A)-(F), the coating material composition of the present invention may contain additional components (for example, fillers, lubricants, depending on the intended use and specific chemistry). Water repellents, flame retardants, stabilizers, light stabilizers such as UV absorbers and sterically hindered amines (HALS), and antioxidants, and coating aids (eg, anti-settling agents, antifoaming agents) And / or wetting agents, flow control agents, reactive diluents, plasticizers, co-solvents and / or thickeners and pigments, dyes and / or matting agents). Light stabilizers and the use of various types are described in A.S. Valet, Lichtschutzmittel fur Racke, Vincentz Verlag, Hanover, 1996.

適切な充填剤には、例として、沈降シリカおよびヒュームドシリカが含まれる。   Suitable fillers include, by way of example, precipitated silica and fumed silica.

本発明による好ましい実施形態
好ましい実施形態を以下に詳細に説明する。
Preferred Embodiments According to the Present Invention Preferred embodiments are described in detail below.

1つの好ましい実施形態では、本発明のコーティング材料組成物に使用されるSTPが、一般式(II):
(式(II)中:

Figure 2018524418
In one preferred embodiment, the STP used in the coating material composition of the present invention has the general formula (II):
(In the formula (II):
Figure 2018524418


Zは、(i)ポリイソシアネートまたは(ii)NCO含有ポリウレタンプレポリマーからなる分子残基であり、1分子当たり、(i)または(ii)の言及される構造の少なくとも1個のNCO基は、式(II)の化合物が形成されるよう二級ホルムアミドシランで変性されており;
は1〜12個の炭素原子、好ましくは1〜6個の炭素原子、より好ましくは1〜3個の炭素原子を有する、少なくとも二価の、置換されていてもよい、直鎖または分岐の、脂肪族および/または脂環式構造単位であり、1個または複数の非隣接メチレン基が各場合でOまたはSによって置き換えられていることが可能であり;
およびRは各場合で互いに独立に、1〜12個、好ましくは1個、2個または3個の炭素原子を有する、置換されていてもよい、直鎖または分岐の、脂肪族および/または脂環式基であり;
nは0〜2、特に0の整数である)
を有する。

Z is a molecular residue consisting of (i) a polyisocyanate or (ii) an NCO-containing polyurethane prepolymer, and per molecule, at least one NCO group of the structure referred to in (i) or (ii) is Modified with a secondary formamidosilane to form a compound of formula (II);
R 1 has 1 to 12 carbon atoms, preferably 1 to 6 carbon atoms, more preferably 1 to 3 carbon atoms, and is at least divalent, optionally substituted, linear or branched An aliphatic and / or cycloaliphatic structural unit of which one or more non-adjacent methylene groups can in each case be replaced by O or S;
R 2 and R 3 are, in each case, independently of one another, optionally substituted, straight-chain or branched, aliphatic and having 1 to 12, preferably 1, 2 or 3 carbon atoms. / Or an alicyclic group;
n is an integer of 0 to 2, especially 0)
Have

ポリイソシアネート(i)
1つの特に好ましい実施形態では、構造単位Zが、ポリイソシアネートから誘導される基である。使用される適当なポリイソシアネートは、当業者にそれ自体公知であり、好ましくは2以上のNCO官能度を有する脂肪族または環状脂肪族ポリイソシアネートである。これらはまた、ウレトジオン、ウレタン、アロファネート、イソシアヌレート、イミノオキサジアジンジオンおよび/またはビウレット構造を有し得る。
Polyisocyanate (i)
In one particularly preferred embodiment, the structural unit Z is a group derived from a polyisocyanate. Suitable polyisocyanates used are known per se to the person skilled in the art and are preferably aliphatic or cycloaliphatic polyisocyanates having an NCO functionality of 2 or more. They can also have a uretdione, urethane, allophanate, isocyanurate, iminooxadiazinedione and / or biuret structure.

上記ポリイソシアネートは、当業者にそれ自体公知であり、脂肪族および/または環状脂肪族に結合したイソシアネート基を有するジ−および/またはトリイソシアネートに基づいており、これらがホスゲンを用いて製造されたかまたはホスゲンフリープロセスによって製造されたかどうかは重要ではない。このようなジ−および/またはトリイソシアネートの例には、1,4−ジイソシアナトブタン、1,5−ジイソシアナトペンタン、1,6−ジイソシアナトヘキサン(HDI)、2−メチル−1,5−ジイソシアナトペンタン、1,5−ジイソシアナト−2,2−ジメチルペンタン、2,2,4−および/または2,4,4−トリメチル−1,6−ジイソシアナトヘキサン、1,10−ジイソシアナトデカン、1,3−および1,4−ジイソシアナトシクロヘキサン、1,3−および1,4−ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサン、1−イソシアナト−3,3,5−トリメチル−5−イソシアナトメチルシクロヘキサン(イソホロンジイソシアネート、IPDI)、4,4’−ジイソシアナトジシクロヘキシルメタン(Desmodur(登録商標)W、Bayer AG、Leverkusen、DE)、4−イソシアナトメチルオクタン1,8−ジイソシアネート(トリイソシアナトノナン、TIN)、ジイソシアナト−1,3−ジメチルシクロヘキサン(H6XDI)、1−イソシアナト−1−メチル−3−イソシアナトメチルシクロヘキサン、1−イソシアナト−1−メチル−4−イソシアナトメチルシクロヘキサン、ビス(イソシアナトメチル)ノルボルナン、ならびに前記化合物の任意の所望の混合物がある。   The above polyisocyanates are known per se to the person skilled in the art and are based on di- and / or triisocyanates having isocyanate groups bonded to aliphatic and / or cycloaliphatic, which have been produced using phosgene. Or whether it was produced by a phosgene-free process is not important. Examples of such di- and / or triisocyanates include 1,4-diisocyanatobutane, 1,5-diisocyanatopentane, 1,6-diisocyanatohexane (HDI), 2-methyl-1 , 5-diisocyanatopentane, 1,5-diisocyanato-2,2-dimethylpentane, 2,2,4- and / or 2,4,4-trimethyl-1,6-diisocyanatohexane, 1,10 Diisocyanatodecane, 1,3- and 1,4-diisocyanatocyclohexane, 1,3- and 1,4-bis (isocyanatomethyl) cyclohexane, 1-isocyanato-3,3,5-trimethyl-5 Isocyanatomethylcyclohexane (isophorone diisocyanate, IPDI), 4,4′-diisocyanatodicyclohexylmethane (Desmodu (Registered trademark) W, Bayer AG, Leverkusen, DE), 4-isocyanatomethyloctane 1,8-diisocyanate (triisocyanatononane, TIN), diisocyanato-1,3-dimethylcyclohexane (H6XDI), 1-isocyanato- There are 1-methyl-3-isocyanatomethylcyclohexane, 1-isocyanato-1-methyl-4-isocyanatomethylcyclohexane, bis (isocyanatomethyl) norbornane, and any desired mixture of said compounds.

特に好ましくは、ここでのポリイソシアネートは、2.0〜5.0、非常に好ましくは2.3〜4.5の平均NCO官能度および好ましくは5.0〜50.0重量%、より好ましくは5.0〜30.0重量%のイソシアネート基含量を有する。   Particularly preferably, the polyisocyanates here are 2.0 to 5.0, very preferably an average NCO functionality of 2.3 to 4.5 and preferably 5.0 to 50.0% by weight, more preferably Has an isocyanate group content of 5.0 to 30.0% by weight.

特に好ましくは、上記の種類のポリイソシアネートが、ペンタンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、異性体ビス−(4,4’−イソシアナトシクロヘキシル)メタン、これらの混合物、ならびにこれらのポリイソシアネートのウレトジオン二量体、イソシアヌレート三量体およびイミノオキサジアジンジオン三量体に基づく。   Particularly preferably, the polyisocyanates of the above type are pentane diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, isophorone diisocyanate, isomeric bis- (4,4′-isocyanatocyclohexyl) methane, mixtures thereof, and uretdione diesters of these polyisocyanates. Based on trimer, isocyanurate trimer and iminooxadiazinedione trimer.

式(II)(Zはポリイソシアネート(i)から誘導される)のシラン変性化合物は、有利には、以下の2段階プロセスによって調製することができる:

Figure 2018524418
Silane-modified compounds of formula (II) (Z is derived from polyisocyanate (i)) can advantageously be prepared by the following two-step process:
Figure 2018524418


まず最初に、好ましくは、過剰のギ酸アルキルR’O−CHOを、アミンHN−R−Si(R(OR3−n(R’は好ましくは1〜4個の炭素原子を有するアルキル基であり、R、R、Rおよびnは上に定義される通りである)に滴加する。ギ酸アルキルR’O−CHOとして特に好ましいのは、ギ酸メチルまたはギ酸エチルである。好ましくは、アミン1molをギ酸エチルの沸騰温度で、過剰のギ酸アルキルR’O−CHO 1.01〜6mol、より好ましくは1.05〜4molと反応させる。反応の終了後、過剰のギ酸アルキルR’O−CHOおよび得られたアルコールR’−OHを薄膜蒸留により留去し、得られた(二級)ホルムアミドシランOHC−HN−R−Si(R(OR3−nを濾過によって単離してもよい。

First of all, preferably an excess of alkyl formate R′O—CHO is converted to an amine H 2 N—R 1 —Si (R 2 ) n (OR 3 ) 3-n (R ′ is preferably 1 to 4 An alkyl group having a carbon atom, where R 1 , R 2 , R 3 and n are as defined above). Particularly preferred as alkyl formate R′O—CHO is methyl formate or ethyl formate. Preferably, 1 mol of amine is reacted with an excess of alkyl formate R′O—CHO 1.01-6 mol, more preferably 1.05-4 mol at the boiling temperature of ethyl formate. After completion of the reaction, excess alkyl formate R′O—CHO and the resulting alcohol R′—OH were distilled off by thin film distillation, and the resulting (secondary) formamidosilane OHC—HN—R 1 —Si (R 2) n (an OR 3) 3-n may be isolated by filtration.

その後、(二級)ホルムアミドシランを、式Z−NCOのポリイソシアネートと、好ましくは不活性条件下、20〜200℃、好ましくは40〜160℃の温度で反応させる。2つの成分はここで、少なくとも1:10〜最大40:1、好ましくは1:5〜最大30:1、非常に好ましくは1:2〜最大25:1のイソシアネート基とホルムアミド基の当量比で使用される。反応は、溶液中でまたは無溶媒でバルクで行うことができる。反応の化学量論に応じて、ホルムアミドシラン基を含有する式(II)の(三級)生成物が依然として遊離イソシアネート基を含有していてもよい。   The (secondary) formamidosilane is then reacted with a polyisocyanate of the formula Z-NCO, preferably under inert conditions, at a temperature of 20-200 ° C, preferably 40-160 ° C. The two components are here in an equivalent ratio of isocyanate groups to formamide groups of at least 1:10 up to 40: 1, preferably 1: 5 up to 30: 1, very preferably 1: 2 up to 25: 1. used. The reaction can be carried out in solution or in bulk without solvent. Depending on the stoichiometry of the reaction, the (tertiary) product of formula (II) containing formamidosilane groups may still contain free isocyanate groups.

Zが(i)ポリイソシアネートである式(II)の化合物の調製は、触媒を使用せずに行うことができる。しかしながら、反応を加速するために公知の触媒を添加してもよい。例としては、三級アミン、例えばトリエチルアミン、トリブチルアミン、ジシクロヘキシルメチルアミン、ジメチルシクロヘキシルアミン、N,N,N’,N’−テトラメチルジアミノジエチルエーテル、ビス(ジメチルアミノプロピル)尿素、N−メチルまたはN−エチルモルホリン、N−ココモルホリン、N−シクロヘキシルモルホリン、N,N,N’,N’−テトラメチルエチレンジアミン、N,N,N’,N’−テトラメチル−1,3−ブタンジアミン、N,N,N’,N’−テトラメチル−1,6−ヘキサンジアミン、ペンタメチルジエチレントリアミン、N−メチルピペリジン、N−ジメチルアミノエチルピペリジン、N,N’−ジメチルピペラジン、N−メチル−N’−ジメチルアミノピペラジン、1,2−ジメチルイミダゾール、2−メチルイミダゾール、N,N−ジメチルイミダゾール−β−フェニルエチルアミン、1,4−ジアザビシクロ[2.2.2]オクタン(DABCO)およびビス(N,N−ジメチルアミノエチル)アジペート、アミジン、例えば1,5−ジアザビシクロ[4.3.0]ノネン(DBN)、1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]ウンデカ−7−エン(DBU)および2,3−ジメチル−3,4,5,6−テトラヒドロピリミジン、アルカノールアミン化合物、例えばトリエタノールアミン、トリイソプロパノールアミン、N−メチルジエタノールアミン、N−エチルジエタノールアミン、ジメチルアミノエタノールおよび2−(N,N−ジメチルアミノエトキシ)エタノール、N、N’、N”−トリス(ジアルキルアミノアルキル)ヘキサヒドロトリアジン、例えばN,N’,N”−トリス(ジメチルアミノプロピル)−s−ヘキサヒドロトリアジン、ビス(ジメチルアミノエチル)エーテルおよび金属塩、例えば金属の慣用的な酸化状態の鉄、鉛、ビスマス、亜鉛および/またはスズの無機および/または有機化合物、例えば塩化鉄(II)、塩化鉄(III)、ビスマス(III)ビスマス(III)2−エチルヘキサノエート、ビスマス(III)オクトエート、ビスマス(III)ネオデカノエート、塩化亜鉛、亜鉛2−エチルカプロエート、亜鉛(II)トリフルオロメタンスルホネート(亜鉛トリフレート)、スズ(II)オクトエート、スズ(II)エチルカプロエート、スズ(II)パルミテート、ジブチルスズ(IV)ジラウレート(DBTL)、ジブチルスズ(IV)ジクロリドまたは鉛オクトエートが挙げられる。   The preparation of the compound of formula (II) wherein Z is (i) a polyisocyanate can be carried out without the use of a catalyst. However, a known catalyst may be added to accelerate the reaction. Examples include tertiary amines such as triethylamine, tributylamine, dicyclohexylmethylamine, dimethylcyclohexylamine, N, N, N ′, N′-tetramethyldiaminodiethyl ether, bis (dimethylaminopropyl) urea, N-methyl or N-ethylmorpholine, N-cocomorpholine, N-cyclohexylmorpholine, N, N, N ′, N′-tetramethylethylenediamine, N, N, N ′, N′-tetramethyl-1,3-butanediamine, N , N, N ′, N′-tetramethyl-1,6-hexanediamine, pentamethyldiethylenetriamine, N-methylpiperidine, N-dimethylaminoethylpiperidine, N, N′-dimethylpiperazine, N-methyl-N′- Dimethylaminopiperazine, 1,2-dimethylimidazo 2-methylimidazole, N, N-dimethylimidazole-β-phenylethylamine, 1,4-diazabicyclo [2.2.2] octane (DABCO) and bis (N, N-dimethylaminoethyl) adipate, amidine, For example, 1,5-diazabicyclo [4.3.0] nonene (DBN), 1,8-diazabicyclo [5.4.0] undec-7-ene (DBU) and 2,3-dimethyl-3,4,5 , 6-tetrahydropyrimidine, alkanolamine compounds such as triethanolamine, triisopropanolamine, N-methyldiethanolamine, N-ethyldiethanolamine, dimethylaminoethanol and 2- (N, N-dimethylaminoethoxy) ethanol, N, N ′ N "-tris (dialkylaminoalkyl) Hexahydrotriazines such as N, N ′, N ″ -tris (dimethylaminopropyl) -s-hexahydrotriazine, bis (dimethylaminoethyl) ether and metal salts such as iron, lead in the conventional oxidation state of metals, Inorganic and / or organic compounds of bismuth, zinc and / or tin, such as iron (II) chloride, iron (III) chloride, bismuth (III) bismuth (III) 2-ethylhexanoate, bismuth (III) octoate, bismuth (III) neodecanoate, zinc chloride, zinc 2-ethylcaproate, zinc (II) trifluoromethanesulfonate (zinc triflate), tin (II) octoate, tin (II) ethylcaproate, tin (II) palmitate, Dibutyltin (IV) dilaurate (DBTL), jib Rusuzu (IV) dichloride or lead octoate and the like.

使用するための好ましい触媒は、三級アミン、アミジンおよびスズ化合物および/または言及される種類の亜鉛化合物である。特に好ましい触媒は、1,4−ジアザビシクロ[2.2.2]オクタン(DABCO)、1,5−ジアザビシクロ[4.3.0]ノネン(DBN)、1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]ウンデカ−7−エン(DBU)およびジブチルスズ(IV)ジラウレート(DBTL)および亜鉛(II)トリフルオロメタンスルホネート(亜鉛トリフレート)である。   Preferred catalysts for use are tertiary amines, amidines and tin compounds and / or zinc compounds of the type mentioned. Particularly preferred catalysts are 1,4-diazabicyclo [2.2.2] octane (DABCO), 1,5-diazabicyclo [4.3.0] nonene (DBN), 1,8-diazabicyclo [5.4.0]. ] Undec-7-ene (DBU) and dibutyltin (IV) dilaurate (DBTL) and zinc (II) trifluoromethanesulfonate (zinc triflate).

上記の例として言及される触媒は、反応において個別にまたは任意の所望の混合物の形態で使用することができ、使用する以上は、使用される出発化合物の総量基準で、使用される触媒の総量として計算される0.001〜1.0重量%、好ましくは0.01〜0.5重量%の量で使用される。   The catalysts mentioned as examples above can be used individually in the reaction or in the form of any desired mixture, and beyond that, the total amount of catalyst used is based on the total amount of starting compounds used. Is used in an amount of 0.001 to 1.0% by weight, preferably 0.01 to 0.5% by weight.

反応の進行を、例えば滴定手段によってNCO含量を測定することによって監視することができる。所望のNCO含量に達したら、反応を終了する。   The progress of the reaction can be monitored, for example, by measuring the NCO content by titration means. When the desired NCO content is reached, the reaction is terminated.

このように調製された式(II)(Zはポリイソシアネート(i)から誘導される)のシラン変性化合物は、選択された出発材料に依存して、低粘度から高粘度の液体であり、反応生成物の質量全体基準で1.0重量%未満、好ましくは0.5重量%未満、より好ましくは0.3重量%未満のモノマー出発ジイソシアネートの残留レベルを有する、透明の実質的に無色の生成物を構成する。   The silane-modified compound of formula (II) thus prepared (Z is derived from polyisocyanate (i)) is a low to high viscosity liquid, depending on the starting material selected, Clear, substantially colorless product having a residual level of monomeric starting diisocyanate of less than 1.0% by weight, preferably less than 0.5% by weight, more preferably less than 0.3% by weight, based on the total mass of the product Composing things.

依然として検出可能なNCOの残留物はメタノールを添加することによって除去することができる。   The still detectable NCO residue can be removed by adding methanol.

本発明の調製方法中の式(II)の化合物のシラン基の早すぎる架橋を防止するために、水捕捉剤の添加が有利となり得る。例えば、オルトギ酸トリエチルなどのオルトギ酸エステル、ビニルトリメトキシシランなどのビニルシラン、またはリン酸ジブチルなどの有機リン酸塩を使用することが可能である。水捕捉剤は、必要であれば、出発材料の総量基準で最大5重量%、好ましくは最大2重量%の量で使用される。   In order to prevent premature crosslinking of the silane group of the compound of formula (II) during the preparation process of the invention, the addition of a water scavenger can be advantageous. For example, orthoformates such as triethyl orthoformate, vinyl silanes such as vinyl trimethoxysilane, or organophosphates such as dibutyl phosphate can be used. The water scavenger is used, if necessary, in an amount of up to 5% by weight, preferably up to 2% by weight, based on the total amount of starting material.

触媒および/または水捕捉剤を使用する場合、これらは実際の反応の開始前でさえ出発化合物に添加することができる。しかしながら、これらの助剤を反応中の任意の時点で反応混合物に添加することも可能である。   If catalysts and / or water scavengers are used, they can be added to the starting compounds even before the start of the actual reaction. However, it is also possible to add these auxiliaries to the reaction mixture at any point during the reaction.

1つの好ましい実施形態では、ここに記載される方法が、例えば、窒素などの不活性ガス雰囲気下で行われる。   In one preferred embodiment, the methods described herein are performed under an inert gas atmosphere such as, for example, nitrogen.

NCO含有ポリウレタンプレポリマー(ii)
さらなる実施形態では、構造単位Yが、イソシアネート基を有するプレポリマーから誘導される基である。これは、特に、ポリウレタンプレポリマーであり得る。本発明によるイソシアネート基を有するポリウレタンプレポリマーY−NCOの調製は、1種または複数の上記ポリイソシアネートと1種または複数のポリオールの反応を必要とする。
NCO-containing polyurethane prepolymer (ii)
In a further embodiment, the structural unit Y is a group derived from a prepolymer having an isocyanate group. This can in particular be a polyurethane prepolymer. Preparation of the polyurethane prepolymer Y-NCO with isocyanate groups according to the present invention requires the reaction of one or more of the above polyisocyanates with one or more polyols.

ZがNCO含有ポリウレタンプレポリマー(ii)から誘導される、本発明による式(II)のシラン変性化合物は、原則としてポリウレタン化学から公知の様式で調製される。この場合、ポリオール(個々にまたは混合物として)を、触媒および/または助剤およびアジュバントの存在下で、過剰のポリイソシアネート(個々にまたは混合物として)と反応させてもよい。均質な反応混合物を一定のNCO値が得られるまで攪拌する。次いで、未反応ポリイソシアネートを連続蒸留によって除去してもよい。本発明による例では、モノマーポリイソシアネートをさらに除去することなくさらに使用されるプレポリマーが記載されている。   The silane-modified compounds of formula (II) according to the invention in which Z is derived from an NCO-containing polyurethane prepolymer (ii) are prepared in principle in a manner known from polyurethane chemistry. In this case, the polyols (individually or as a mixture) may be reacted with an excess of polyisocyanates (individually or as a mixture) in the presence of catalysts and / or auxiliaries and adjuvants. The homogeneous reaction mixture is stirred until a constant NCO value is obtained. The unreacted polyisocyanate may then be removed by continuous distillation. The examples according to the invention describe prepolymers that are used further without further removal of the monomer polyisocyanate.

ここでの連続蒸留プロセスは、上記プロセスステップからのプレポリマーのそれぞれの部分量のみが、高温に短時間曝されるが、蒸留手順の一部ではない量は、有意に低い温度のままであるプロセスであると理解される。この場合の上昇温度は、適切に選択された圧力で揮発性成分を蒸発させるのに必要な温度を意味する。   In this continuous distillation process, only a partial amount of each prepolymer from the above process steps is exposed to high temperatures for a short time, while amounts that are not part of the distillation procedure remain at significantly lower temperatures. Understood to be a process. The elevated temperature in this case means the temperature necessary to evaporate the volatile components at a suitably selected pressure.

蒸留は、好ましくは170℃未満、より好ましくは110〜170℃、非常に好ましくは125〜145℃の温度および20mbar未満、より好ましくは10mbar未満、非常に好ましくは0.05〜5mbarの圧力で実施される。   The distillation is preferably carried out at a temperature of less than 170 ° C., more preferably 110 to 170 ° C., very preferably 125 to 145 ° C. and a pressure of less than 20 mbar, more preferably less than 10 mbar, very preferably 0.05 to 5 mbar. Is done.

蒸留手順にまだ含まれていない量のプレポリマー含有反応混合物の温度は、好ましくは0〜60℃、より好ましくは15〜40℃、非常に好ましくは20〜40℃である。   The temperature of the prepolymer-containing reaction mixture in an amount not yet included in the distillation procedure is preferably 0-60 ° C, more preferably 15-40 ° C, very particularly preferably 20-40 ° C.

蒸留温度とまだ蒸留手順に含まれていない量のプレポリマー含有反応混合物の温度との間の温度差は、好ましくは少なくとも5℃、より好ましくは少なくとも15℃、非常に好ましくは15〜40℃である。   The temperature difference between the distillation temperature and the temperature of the prepolymer-containing reaction mixture in an amount not yet included in the distillation procedure is preferably at least 5 ° C, more preferably at least 15 ° C, very preferably 15-40 ° C. is there.

蒸留は、好ましくは、蒸留のためのプレポリマー含有反応混合物の1体積増加を蒸留温度に10分未満、より好ましくは5分未満暴露し、その後、所望であれば能動冷却することによって、温度を蒸留の前にプレポリマー含有反応混合物の元の温度にもっていくような速度で実施される。この場合に横切る温度負荷は、好ましくは、蒸留前の反応混合物または蒸留後のプレポリマーの温度が、使用される蒸留温度よりも少なくとも5℃、より好ましくは少なくとも15℃、非常に好ましくは少なくとも15〜40℃高くなるようなものである。   Distillation is preferably carried out by exposing one volume increase of the prepolymer-containing reaction mixture for distillation to the distillation temperature for less than 10 minutes, more preferably less than 5 minutes, followed by active cooling if desired. It is carried out at such a rate that it brings the prepolymer-containing reaction mixture to the original temperature before distillation. The temperature load across in this case is preferably such that the temperature of the reaction mixture before distillation or the prepolymer after distillation is at least 5 ° C., more preferably at least 15 ° C., very preferably at least 15 than the distillation temperature used. ~ 40 ° C higher.

好ましい連続蒸留技術は、短経路、流下膜および/または薄膜蒸留である(これに関しては、例えば、Chemische Technik,Wiley−VCH,Volume 1,5th edition,pages 333−334参照)。   Preferred continuous distillation techniques are short path, falling film and / or thin film distillation (see, for example, Chemische Technik, Wiley-VCH, Volume 1, 5th edition, pages 333-334).

使用される好ましい連続蒸留技術は、上記のパラメーターを用いた薄膜蒸留である。   The preferred continuous distillation technique used is thin film distillation using the above parameters.

NCO含有ポリウレタンプレポリマーを調製する方法は、触媒を用いないで行うことができる。ウレタン化反応をイソシアネート化学において慣用的な触媒を用いて加速してもよい。適切な触媒は、調製に関して既に上に記載されている。   The method for preparing the NCO-containing polyurethane prepolymer can be carried out without using a catalyst. The urethanization reaction may be accelerated using catalysts conventional in isocyanate chemistry. Suitable catalysts have already been described above for the preparation.

特に好ましい触媒は、1,4−ジアザビシクロ[2.2.2]オクタン(DABCO)、1,5−ジアザビシクロ[4.3.0]ノネン(DBN)、1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]ウンデセン−7(DBU)およびジブチルスズ(IV)ジラウレート(DBTL)である。   Particularly preferred catalysts are 1,4-diazabicyclo [2.2.2] octane (DABCO), 1,5-diazabicyclo [4.3.0] nonene (DBN), 1,8-diazabicyclo [5.4.0]. ] Undecene-7 (DBU) and dibutyltin (IV) dilaurate (DBTL).

こうして得られたNCO含有ポリウレタンプレポリマーを、次いで、第2のステップで、上記(二級)ホルムアミドシランOHC−HN−R−Si(R(OR3−nと反応させることができる。ここでは、ホルムアミドシラン変性ポリイソシアネートを調製するための上記方法が参照される。 The NCO-containing polyurethane prepolymer thus obtained is then reacted in the second step with the (secondary) formamidosilane OHC-HN-R 1 -Si (R 2 ) n (OR 3 ) 3-n Can do. Reference is made here to the above process for preparing formamidosilane-modified polyisocyanates.

代替のレジームでは、(二級)ホルムアミドシランOHC−HN−R−Si(R(OR3−nを最初にポリイソシアネートと反応させ、イソシアネート基の一部のみを反応させることも可能である。次いで、残りのイソシアネートを、第2のステップで、ウレタン化反応において上記ポリオールと反応させる。反応は20〜200℃、好ましくは40〜160℃の温度で行われる。この反応で観察されるイソシアネート基とヒドロキシル基の当量比は、0.7:1〜1.2:1、好ましくは0.8:1〜1.1:1、より好ましくは0.9:1〜1.05:1の比である。 In an alternative regime, (secondary) formamidosilane OHC—HN—R 1 —Si (R 2 ) n (OR 3 ) 3-n is first reacted with a polyisocyanate and only some of the isocyanate groups are reacted. Is also possible. The remaining isocyanate is then reacted with the polyol in a urethanization reaction in a second step. The reaction is carried out at a temperature of 20 to 200 ° C, preferably 40 to 160 ° C. The equivalent ratio of isocyanate groups to hydroxyl groups observed in this reaction is 0.7: 1 to 1.2: 1, preferably 0.8: 1 to 1.1: 1, more preferably 0.9: 1. A ratio of ˜1.05: 1.

式(I)および式(II)における好ましい置換基の定義
以下の置換基の定義が式(I)および式(II)でそれぞれ好ましい:Rはメチレン(−CH−)、エチレンまたはプロピレン(特にn−プロピレン、すなわち−CHCHCH−)であり;RおよびRは各場合で互いに独立に、−メチルまたは−エチル、好ましくは−メチルであり、nは0〜2の整数であり、nは好ましくは0である。
Definitions of Preferred Substituents in Formula (I) and Formula (II) The following substituent definitions are preferred in formula (I) and formula (II), respectively: R 1 is methylene (—CH 2 —), ethylene or propylene ( in particular n- propylene, i.e. -CH 2 CH 2 CH 2 - be); R 2 and R 3 independently of one another in each case, - methyl or - ethyl, preferably - methyl, n represents 0-2 It is an integer and n is preferably 0.

以下の置換基の定義が式(I)および式(II)でそれぞれ特に好ましい:Rはn−プロピレンであり;RおよびRは各場合で互いに独立に、−メチルまたは−エチルであり;nは0〜2の整数である。 The following definitions of substituents are particularly preferred in formula (I) and formula (II) respectively: R 1 is n-propylene; R 2 and R 3 are in each case, independently of one another, -methyl or -ethyl N is an integer of 0-2.

塗布および基板
本発明のコーティング材料組成物は、当然、基板のコーティングに使用される。特に、これらの組成物は自動車仕上げ塗装、好ましくは自動車OEM仕上げ塗装に使用される。
Application and Substrate The coating material composition of the present invention is naturally used for coating a substrate. In particular, these compositions are used in automotive finishes, preferably in automotive OEM finishes.

通常、塗装の直前に混合される二液型コーティング材料が製造される。それによる意図は、特に、シランがOH基と反応して加水分解を始めて、これを引き起こす可能性を防止することである。   Usually, a two-component coating material is produced that is mixed immediately before painting. The intent thereby is in particular to prevent the possibility that silane reacts with OH groups and begins to hydrolyze.

自動車のOEM仕上げ塗装は、慣用的に室温で行われ、引き続いて高温範囲(120〜140℃)で焼成される。本発明のコーティング材料組成物は、好ましくは静電塗装によって塗布される。この方法では、車体と塗布される塗料の両方が静電気的に帯電する。自動車プラントにおける塗布はまた、慣用的に、その後塗料として流れ出る非常に小さい液滴を生成する高速回転ベルを有するロボットによって行われる。   Automotive OEM finishes are conventionally done at room temperature and subsequently fired in the high temperature range (120-140 ° C.). The coating material composition of the present invention is preferably applied by electrostatic coating. In this method, both the vehicle body and the applied paint are electrostatically charged. Application in automotive plants is also routinely performed by robots with high speed rotating bells that produce very small droplets that then flow out as paint.

しかしながら、本発明のコーティング材料組成物を補修のために使用することも可能である。これは、典型的には、誘導された空気による重力供給式カップ塗布、その後の低温乾燥(室温〜最高60℃までで1〜3時間にわたる)によって行われる。これの必要条件は、より反応性のコーティング材料組成物であり、反応性は例えばより多くの触媒およびより活性な触媒によって、ならびに迅速に加水分解され得るシラノール保護基(特にメトキシ基)の使用によって増加させることができる。   However, it is also possible to use the coating material composition of the present invention for repair. This is typically done by gravity fed cup application with induced air followed by low temperature drying (room temperature up to 60 ° C. for 1-3 hours). A prerequisite for this is a more reactive coating material composition, which is reactive by, for example, more and more active catalysts, and by the use of silanol protecting groups (especially methoxy groups) that can be rapidly hydrolyzed. Can be increased.

さらに、本発明のコーティング材料はさらに、例えば噴霧、圧延、ナイフコーティング、注入、噴出、はけ塗り、含浸、浸漬などの多種多様な異なる基板のいずれかへの慣用的な技術によって、またはスクリーン、グラビア、フレキソ印刷もしくはオフセット印刷などの印刷技術によって、および転写方法によっても塗布することができる適当な基板の例としては、木材、金属(特にワイヤー、コイル、缶または容器コーティングとして知られている用途で使用される金属を含む)およびさらにはプラスチック(フィルムの形態、特にABS、AMMA、ASA、CA、CAB、EP、UF、CF、MF、MPF、PF、PAN、PA、PE、HDPE、LDPE、LLDPE、UHMWPE、PET、PMMA、PP、PS、SB、PUR、PVC、RF、SAN、PBT、PPE、POM、PUR−RIM、SMC、BMC、PP−EPDMおよびUP(DIN7728T1による略称)ならびに/あるいはこれらのプラスチックのブロックおよびブレンドを含む)、紙、皮革、織物、フェルト、ガラス、木材、木質材料、コルク、無機結合基板(木材ボードおよび繊維セメントボードなど)、電子アセンブリまたは鉱物基板がある。感熱性基板は高温で処理することができないため、低温範囲(室温〜最高約50℃または80℃)での硬化が必要であり、結果として、対応する反応性を有するコーティング材料組成物が必要となる。   In addition, the coating material of the present invention can further be applied by conventional techniques to any of a wide variety of different substrates, such as spraying, rolling, knife coating, pouring, jetting, brushing, impregnation, dipping, or screens, Examples of suitable substrates that can be applied by printing techniques such as gravure, flexographic or offset printing, and also by transfer methods include wood, metal (especially known as wire, coil, can or container coating) Including metals used in) and even plastic (in the form of films, in particular ABS, AMMA, ASA, CA, CAB, EP, UF, CF, MF, MPF, PF, PAN, PA, PE, HDPE, LDPE, LLDPE, UHMWPE, PET, PMMA, PP, PS, SB, PUR PVC, RF, SAN, PBT, PPE, POM, PUR-RIM, SMC, BMC, PP-EPDM and UP (including DIN7728T1) and / or blocks and blends of these plastics, paper, leather, textiles, There are felt, glass, wood, woody material, cork, inorganic bonded substrates (such as wood boards and fiber cement boards), electronic assemblies or mineral substrates. Since thermosensitive substrates cannot be processed at high temperatures, curing in the low temperature range (room temperature to up to about 50 ° C. or 80 ° C.) is required, and as a result, a coating material composition having corresponding reactivity is required. Become.

前記材料の種々のものからなる基板、または既にコーティングされた基板も塗装または仕上げすることができる。例えば、フィルムを製造するために、コーティング材料を基板に一時的にのみ塗布し、次いで、これらを部分的にまたは完全に硬化させてそこから再剥離させることも可能である。本発明のコーティング材料は、自動車、特に自動車車体または付属部品の仕上げ塗装に、好ましくはクリアコート材料の形態で使用するのに特に適している。   Substrates made of various of the above materials or already coated substrates can also be painted or finished. For example, to produce a film, it is possible to apply coating materials only temporarily to a substrate, and then partially or fully cure them and re-peel from them. The coating material according to the invention is particularly suitable for use in the finishing of automobiles, in particular automobile bodies or accessories, preferably in the form of clearcoat materials.

塗布されたフィルム厚さ(硬化前)は、典型的には0.5〜5000μm、好ましくは5〜1500μm、より好ましくは15〜1000μmである。   The applied film thickness (before curing) is typically 0.5 to 5000 μm, preferably 5 to 1500 μm, more preferably 15 to 1000 μm.

適切な金属基板は、一般に、現場で慣用的な全ての金属および金属合金から製作することができる。好ましくはアルミニウム、ステンレス鋼、鋼、チタン、鉄金属などの金属、および例えば自動車構築において特に慣用的な種類の合金が使用される。   Suitable metal substrates can generally be made from all metals and metal alloys customary in the field. Preferably, metals such as aluminum, stainless steel, steel, titanium, ferrous metals and alloys of the kind conventionally used, for example in automobile construction, are used.

基板は、今度は、典型的には、具体的には通常、最初に電着塗料材料、プライマー−サーフェーサー(水系または溶剤系−表面フリー系もあるが)およびベースコート材料を用いてプレコーティングされる。本発明のコーティング材料が着色上塗り材料である場合、ベースコートの塗布を省略してもよい。物理的、化学的および/または物理化学的方法、例えばリン酸処理または研磨(補修の場合)によって標的基板の表面を前処理することが必要または少なくとも有用となってもよい。   The substrate is now typically pre-coated with an electrodeposition paint material, primer-surfacer (although also water-based or solvent-based-surface free) and basecoat materials, typically and usually. . When the coating material of the present invention is a colored top coating material, the application of the base coat may be omitted. It may be necessary or at least useful to pre-treat the surface of the target substrate by physical, chemical and / or physicochemical methods such as phosphating or polishing (in the case of repair).

さらに、標的基板が、特定の用途に必要な所望の形状を有することができる。これは、任意の三次元基板が、本発明の非水性コーティング材料組成物、特におよび好ましくは、自動車ボディまたはその部品で仕上げられ得ることを意味する。   Furthermore, the target substrate can have a desired shape required for a particular application. This means that any three-dimensional substrate can be finished with the non-aqueous coating material composition according to the invention, in particular and preferably with an automobile body or parts thereof.

実験節
以下の実施例は、本発明を例示する役割を果たすが、決して保護の範囲に制限を課すものと理解されるべきでない。
Experimental Section The following examples serve to illustrate the invention but should in no way be construed as imposing limitations on the scope of protection.

全ての報告される百分率は、特に明記しない限り、重量基準である。   All reported percentages are by weight unless otherwise specified.

NCO含量は、DIN EN ISO 11909により滴定法によって決定した。   The NCO content was determined by titration according to DIN EN ISO 11909.

OH価はDIN53240−2:2007−11による滴定法、酸価はDIN3682 5により決定した。報告されたOH含量は、分析によって決定されたOH価から計算した。   The OH value was determined by titration method according to DIN 53240-2: 2007-11, and the acid value was determined by DIN36825. The reported OH content was calculated from the OH number determined by analysis.

残留モノマー含量は、内部標準を用いてガスクロマトグラフィーによってDIN EN ISO 10283により測定した。   The residual monomer content was determined by DIN EN ISO 10283 by gas chromatography using an internal standard.

分子量は、1.0ml/分ではなく0.6ml/分の流量を使用するという修正をした、ポリスチレン標準に対するDIN55672−1(ゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)−パート1:溶離液としてテトラヒドロフラン(THF))によるゲル浸透クロマトグラフィーによって決定した。   The molecular weight is DIN 55672-1 (Gel Permeation Chromatography (GPC) -Part 1: Tetrahydrofuran (THF) as eluent) against polystyrene standards, modified to use a flow rate of 0.6 ml / min instead of 1.0 ml / min. ) By gel permeation chromatography.

全ての粘度測定は、DIN EN ISO 3219により、Anton Paar Germany GmbH(ドイツ)製のPhysica MCR 51レオメーターを用いて行った。   All viscosity measurements were performed according to DIN EN ISO 3219, using a Physica MCR 51 rheometer manufactured by Anton Paar Germany GmbH (Germany).

引掻き:引掻きを完全なシステムで試験した。この目的のために、クリアコートを塗布する前に、プレート材料を一液型水系OEMプライマーサーフェーサーおよび一液型OEM水系ベースコート材料でコーティングした。プライマーサーフェーサーを165℃で20分間焼成し、ベースコートをフラッシュオフまたは80℃で10分間予備乾燥した。次いで、クリアコート材料を塗布し、140℃で30分間焼成した。   Scratching: Scratching was tested on a complete system. For this purpose, the plate material was coated with a one-part aqueous OEM primer surfacer and a one-part OEM aqueous basecoat material before applying the clearcoat. The primer surfacer was baked at 165 ° C. for 20 minutes and the base coat was flashed off or pre-dried at 80 ° C. for 10 minutes. Next, a clear coat material was applied and baked at 140 ° C. for 30 minutes.

振り子ダンピング:振り子ダンピングは、DIN EN ISO 1522によりガラス板上で測定し、Konigにより決定する。   Pendulum damping: Pendulum damping is measured on a glass plate according to DIN EN ISO 1522 and determined by Konig.

耐溶剤性:この目的のために、少量の関連溶剤(キシレン、1−メトキシプロパ−2−イルアセテート、酢酸エチルまたはアセトン)を試験管に入れて、綿パッドを開口部に置いて、溶剤で飽和した雰囲気を試験管内に展開させた。その後、試験管を綿パッドと共にコーティングの表面上にもっていき、そこで5分間放置した。溶剤を拭き取った後、フィルムの破壊/軟化/接着損失(0=変化なし、5=フィルム破壊)を調べた。   Solvent resistance: For this purpose, a small amount of the relevant solvent (xylene, 1-methoxyprop-2-yl acetate, ethyl acetate or acetone) is placed in a test tube, a cotton pad is placed in the opening and the solvent is removed. A saturated atmosphere was developed in the test tube. The test tube was then brought onto the surface of the coating with a cotton pad and left there for 5 minutes. After wiping off the solvent, the film was examined for break / softening / adhesion loss (0 = no change, 5 = film break).

湿式耐引掻性:湿式耐引掻性を、DIN EN ISO 20566により実験室洗浄ユニットを用いて試験した。報告された数字は、引掻き(10サイクル)後の光沢単位(GU)の光沢損失である。光沢を反射率測定によって測定した。GUの光沢損失が少ないほど、コーティングは湿式引掻きに対してより耐性である。   Wet scratch resistance: Wet scratch resistance was tested according to DIN EN ISO 20556 using a laboratory cleaning unit. The number reported is the gloss loss in gloss units (GU) after scratching (10 cycles). Gloss was measured by reflectance measurements. The less gloss loss of GU, the more resistant the coating to wet scratching.

乾式耐引掻性:ハンマー(重量800g)の平らな面をスチールウールまたは研磨紙で覆った。ハンマーをコーティングに対して直角に慎重に適用し、転倒することなく、追加の物理的な力を加えずに、コーティング上に軌道で誘導した。10回の前後ストロークを行った。残留光沢を、引掻き方向に対して横断する3つの異なる場所で測定した。光沢を反射率測定によって測定した。GUの光沢損失が少ないほど、コーティングは湿式引掻きに対してより耐性である。   Dry scratch resistance: The flat surface of a hammer (weight 800 g) was covered with steel wool or abrasive paper. A hammer was carefully applied at right angles to the coating and guided in orbit onto the coating without tipping over and without applying additional physical force. Ten back-and-forth strokes were made. Residual gloss was measured at three different locations transverse to the scratch direction. Gloss was measured by reflectance measurements. The less gloss loss of GU, the more resistant the coating to wet scratching.

[合成実施例]
前駆体化合物としての二級ホルムアミドシランの合成
[合成実施例1]
N−(3−トリメトキシシリルプロピル)ホルムアミド
温度計、KPG攪拌機、還流冷却器および滴下漏斗を備えたフラスコに、窒素雰囲気下、室温で3−アミノプロピルトリメトキシシラン1075.8g(6mol)を装入する。攪拌しながら、ギ酸メチル378.6g(6.3mol)を50℃を超えないような速度で滴加する。発熱が収まった後、室温で4時間攪拌を続け、次いで、過剰のギ酸メチルおよび結果として生じるメチルアルコールを減圧下(50℃で0.1mbar)で留去する。これにより、23℃で11mPa・sの粘度を有する無色液体が得られる。
[Synthesis Example]
Synthesis of secondary formamidosilane as precursor compound [Synthesis Example 1]
N- (3-trimethoxysilylpropyl) formamide A flask equipped with a thermometer, KPG stirrer, reflux condenser and dropping funnel was charged with 1075.8 g (6 mol) of 3-aminopropyltrimethoxysilane at room temperature under a nitrogen atmosphere. Enter. While stirring, 378.6 g (6.3 mol) of methyl formate are added dropwise at a rate not exceeding 50 ° C. After the exotherm has ceased, stirring is continued for 4 hours at room temperature, and then excess methyl formate and the resulting methyl alcohol are distilled off under reduced pressure (0.1 mbar at 50 ° C.). Thereby, a colorless liquid having a viscosity of 11 mPa · s at 23 ° C. is obtained.

[合成実施例2]
N−(3−メチルジメトキシシリルプロピル)ホルムアミド
温度計、KPG攪拌機、還流冷却器および滴下漏斗を備えたフラスコに、窒素雰囲気下、室温で3−アミノプロピルメチルジメトキシシラン99.6g(0.6mol)を装入する。攪拌しながら、ギ酸メチル40.3g(0.67mol)を50℃を超えないような速度で滴加する。発熱が収まった後、室温で4時間攪拌を続け、次いで、過剰のギ酸メチルおよび結果として生じるメチルアルコールを減圧下(50℃で0.1mbar)で留去する。これにより、無色液体が得られる。
[Synthesis Example 2]
N- (3-methyldimethoxysilylpropyl) formamide 99.6 g (0.6 mol) of 3-aminopropylmethyldimethoxysilane at room temperature under a nitrogen atmosphere in a flask equipped with a thermometer, KPG stirrer, reflux condenser and dropping funnel Is charged. While stirring, 40.3 g (0.67 mol) of methyl formate are added dropwise at a rate not exceeding 50 ° C. After the exotherm has ceased, stirring is continued for 4 hours at room temperature, and then excess methyl formate and the resulting methyl alcohol are distilled off under reduced pressure (0.1 mbar at 50 ° C.). Thereby, a colorless liquid is obtained.

[合成実施例3]
N−(3−トリエトキシシリルプロピル)ホルムアミド
温度計、KPG攪拌機、還流冷却器および滴下漏斗を備えたフラスコに、窒素雰囲気下、室温で3−アミノプロピルトリエトキシシラン221.4g(1mol)を装入する。攪拌しながら、ギ酸エチル77.8g(1.05mol)を50℃を超えないような速度で滴加する。発熱が収まった後、室温で4時間攪拌を続け、次いで、過剰のギ酸エチルおよび結果として生じるエチルアルコールを減圧下(80℃で0.1mbar)で留去する。これにより、23℃で13mPa・sの粘度を有する無色液体が得られる。
[Synthesis Example 3]
N- (3-triethoxysilylpropyl) formamide A flask equipped with a thermometer, KPG stirrer, reflux condenser and dropping funnel was charged with 221.4 g (1 mol) of 3-aminopropyltriethoxysilane at room temperature in a nitrogen atmosphere. Enter. While stirring, 77.8 g (1.05 mol) of ethyl formate is added dropwise at a rate not exceeding 50 ° C. After the exotherm has ceased, stirring is continued for 4 hours at room temperature, then excess ethyl formate and the resulting ethyl alcohol are distilled off under reduced pressure (0.1 mbar at 80 ° C.). Thereby, a colorless liquid having a viscosity of 13 mPa · s at 23 ° C. is obtained.

[合成実施例4]
N−(3−メチルジエトキシシリルプロピル)ホルムアミド
温度計、KPG攪拌機、還流冷却器および滴下漏斗を備えたフラスコに、窒素雰囲気下、室温で3−アミノプロピルメチルジエトキシシラン497.9g(2.6mol)を装入する。攪拌しながら、ギ酸エチル212.1g(2.8mol)を50℃を超えないような速度で滴加する。発熱が収まった後、室温で4時間攪拌を続け、次いで、過剰のギ酸エチルおよび結果として生じるエチルアルコールを減圧下(80℃で0.1mbar)で留去する。これにより、23℃で12mPasの粘度を有する無色液体が得られる。
[Synthesis Example 4]
N- (3-methyldiethoxysilylpropyl) formamide In a flask equipped with a thermometer, KPG stirrer, reflux condenser and dropping funnel, 497.9 g (2. 6 mol) is charged. While stirring, 212.1 g (2.8 mol) of ethyl formate is added dropwise at a rate not exceeding 50 ° C. After the exotherm has ceased, stirring is continued for 4 hours at room temperature, then excess ethyl formate and the resulting ethyl alcohol are distilled off under reduced pressure (0.1 mbar at 80 ° C.). Thereby, a colorless liquid having a viscosity of 12 mPas at 23 ° C. is obtained.

一般式(I)または(II)の少なくとも1個の三級ホルムアミドシラン基を含有するシラン変性化合物の合成:
[合成実施例5]
式(II)のNCOを含まないSTP
温度計、KPG攪拌機、還流冷却器および滴下漏斗を備えたフラスコに、窒素雰囲気下、ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)201.6g(1.2mol)を装入し、この初期装入物を65℃に加熱した。亜鉛トリフルオロメタンスルホネート54mgを添加し、N−(3−トリメトキシシリルプロピル)ホルムアミド248.8g(1.2mol、合成実施例1により調製)を65℃で75分間にわたって滴加した。攪拌を65℃で合計12.5時間行い、8時間の攪拌時間後に亜鉛トリフルオロメタンスルホネート54mgをさらに添加した。示された攪拌時間の終了後、遊離イソシアネート基の濃度は11.1%(理論上11.2%)であった。反応混合物を85℃に加熱し、2,2,4−トリメチルペンタン−1,3−ジオール87.6g(0.6mol)をこの温度で1時間にわたって添加した。85℃で3時間の攪拌時間の後、反応混合物をMPA230.0gと混和して、反応混合物の粘度を低下させた。IRによると、遊離NCO基を検出することがもはや不可能であったので、さらに5.5時間攪拌した後、反応を終了した。これにより、23℃で69%のポリマー含量および297mPasの粘度を有する透明な液体が得られる。
Synthesis of silane-modified compounds containing at least one tertiary formamidosilane group of general formula (I) or (II):
[Synthesis Example 5]
STP without NCO of formula (II)
In a nitrogen atmosphere, a flask equipped with a thermometer, KPG stirrer, reflux condenser and dropping funnel was charged with 201.6 g (1.2 mol) of hexamethylene diisocyanate (HDI), and this initial charge was brought to 65 ° C. Heated. 54 mg of zinc trifluoromethanesulfonate was added and 248.8 g of N- (3-trimethoxysilylpropyl) formamide (1.2 mol, prepared according to Synthesis Example 1) was added dropwise at 65 ° C. over 75 minutes. Stirring was carried out at 65 ° C. for a total of 12.5 hours, and 54 mg of zinc trifluoromethanesulfonate was further added after 8 hours of stirring. At the end of the indicated stirring time, the concentration of free isocyanate groups was 11.1% (theoretical 11.2%). The reaction mixture was heated to 85 ° C. and 87.6 g (0.6 mol) of 2,2,4-trimethylpentane-1,3-diol was added at this temperature over 1 hour. After a stirring time of 3 hours at 85 ° C., the reaction mixture was admixed with 230.0 g of MPA to reduce the viscosity of the reaction mixture. According to IR, it was no longer possible to detect free NCO groups, so the reaction was terminated after stirring for a further 5.5 hours. This gives a clear liquid having a polymer content of 69% at 23 ° C. and a viscosity of 297 mPas.

この配合物中の元素Siの量は4.4重量%であり、これが含有される架橋可能なトリメトキシシラン基の量の尺度である。   The amount of elemental Si in this formulation is 4.4% by weight and is a measure of the amount of crosslinkable trimethoxysilane groups it contains.

[合成実施例6]
式(II)のNCO含有STP
この合成実施例では、Desmodur(登録商標)N3900のNCO基をホルムアミドシランと部分的に反応させた。得られるSTPは、NCO基とシラン基の両方を含有し、ハイブリッド系として作用する(これは、そのNCO基を介してだけでなくそのシラン基を介して架橋することができることを意味する):
温度計、KPG攪拌機、還流冷却器および滴下漏斗を備えたフラスコに、窒素雰囲気下、Desmodur(登録商標)N3900 536.2gおよび亜鉛トリフルオロメタンスルホネート91mgを装入し、その初期装入物を100℃に加熱した。この温度で、1時間にわたって、N−(3−トリメトキシシリルプロピル)ホルムアミド373.1g(1.8mol、合成実施例1により調製)を滴加した。遊離NCO基含有量が4.8%に低下するまで、100℃でさらに3時間攪拌を続けた。このバッチを酢酸ブチル114gおよび溶媒ナフサ100 114gと混和し、室温に冷却した。
[Synthesis Example 6]
NCO-containing STP of formula (II)
In this synthesis example, the NCO group of Desmodur® N3900 was partially reacted with formamide silane. The resulting STP contains both NCO and silane groups and acts as a hybrid system (which means that it can crosslink not only through its NCO group but also through its silane group):
A flask equipped with a thermometer, KPG stirrer, reflux condenser and dropping funnel was charged with 536.2 g of Desmodur® N3900 and 91 mg of zinc trifluoromethanesulfonate under a nitrogen atmosphere, and the initial charge was 100 ° C. Heated. At this temperature, 373.1 g of N- (3-trimethoxysilylpropyl) formamide (1.8 mol, prepared according to Synthesis Example 1) was added dropwise over 1 hour. Stirring was continued at 100 ° C. for a further 3 hours until the free NCO group content dropped to 4.8%. This batch was mixed with 114 g of butyl acetate and 114 g of solvent naphtha 100 and cooled to room temperature.

これにより、80%のポリマー含量および1030mPasの粘度を有する透明な液体が得られた。   This gave a clear liquid with a polymer content of 80% and a viscosity of 1030 mPas.

この配合物中の元素Siの量は4.4重量%であり、これが含有される架橋可能なトリメトキシシラン基の量の尺度である。   The amount of elemental Si in this formulation is 4.4% by weight and is a measure of the amount of crosslinkable trimethoxysilane groups it contains.

[合成実施例7]
合成実施例5に対する比較実施例−本発明でない
式(II)のNCOを含まないSTP:合成実施例1の本発明の(二級)ホルムアミドシランの代わりに1−メルカプトプロピル−3−トリメトキシシランの使用
温度計、KPG攪拌機、還流冷却器および滴下漏斗を備えたフラスコに、窒素雰囲気下、ヘキサメチレンジイソシアネート604.8g(3.6mol)を装入し、この初期装入物を85℃に加熱した。この温度で、反応混合物が17.1重量%のイソシアネート基含量を有するまで、1時間にわたって、2,2,4−トリメチル−1,3−ペンタンジオール262.8g/1.8モル)を少しずつ添加した。反応混合物を1−メトキシ−2−プロピルアセテート(MPA)230.0gで希釈し、55℃に調整した。まず最初に、この温度で、1,4−ジアザビシクロ[2.2.2]オクタン(DABCO)160mgを反応混合物に添加し、その後、50〜55℃の温度で、3−メルカプトプロピルトリメトキシシラン759.9g(95%、3.68mol)を反応混合物に添加した。IR分光法により、イソシアネート基含量がゼロに低下するまで、50℃で4.5時間攪拌を続けた。バッチをMPAさらに460gで希釈した。これにより、23℃で68重量%のポリマー含量および364mPasの粘度を有する物質が得られた。
[Synthesis Example 7]
Comparative Example to Synthesis Example 5-not the present invention STP without NCO of formula (II): 1-mercaptopropyl-3-trimethoxysilane instead of the (secondary) formamidosilane of the present invention in Synthesis Example 1 A flask equipped with a thermometer, KPG stirrer, reflux condenser and dropping funnel was charged with 604.8 g (3.6 mol) of hexamethylene diisocyanate under a nitrogen atmosphere and the initial charge was heated to 85 ° C. did. At this temperature, 2,2.8-trimethyl-1,3-pentanediol (262.8 g / 1.8 mol) was added portionwise over 1 hour until the reaction mixture had an isocyanate group content of 17.1 wt%. Added. The reaction mixture was diluted with 230.0 g of 1-methoxy-2-propyl acetate (MPA) and adjusted to 55 ° C. First, at this temperature, 160 mg of 1,4-diazabicyclo [2.2.2] octane (DABCO) is added to the reaction mixture, followed by 3-mercaptopropyltrimethoxysilane 759 at a temperature of 50-55 ° C. .9 g (95%, 3.68 mol) was added to the reaction mixture. Stirring was continued at 50 ° C. for 4.5 hours until the isocyanate group content dropped to zero by IR spectroscopy. The batch was diluted with an additional 460 g of MPA. This gave a material with a polymer content of 68% by weight at 23 ° C. and a viscosity of 364 mPas.

この配合物中の元素Siの量は4.4重量%であり、これが含有される架橋可能なトリメトキシシラン基の量の尺度である。   The amount of elemental Si in this formulation is 4.4% by weight and is a measure of the amount of crosslinkable trimethoxysilane groups it contains.

[合成実施例8]
合成実施例6に対する比較実施例−式(II)の本発明でないNCO含有STP:合成実施例1の本発明の(二級)ホルムアミドシランの代わりに1−メルカプトプロピル−3−トリメトキシシランの使用
この合成実施例では、Desmodur(登録商標)N3900のNCO基をメルカプトシランと部分的に反応させた。得られるSTPは、NCO基とシラン基の両方を含有し、ハイブリッド系として作用する(これは、そのNCO基を介してだけでなくそのシラン基を介して架橋することができることを意味する):
温度計、KPG攪拌機、還流冷却器および滴下漏斗を備えたフラスコに、窒素雰囲気下、Desmodur(登録商標)N3900 536.2gおよび1,4−ジアザビシクロ[2.2.2]オクタン(DABCO)90mgを装入し、その初期装入物を82℃に加熱した。この温度で、1時間にわたって、3−メルカプトプロピルトリメトキシシラン371.0g(95%、1.80mol)を滴加した。この滴加時間の後、NCO基含量が5.1重量%に低下するまで、バッチを82℃で3時間さらに攪拌した。その後、82℃の温度で、酢酸ブチル114gおよび溶媒ナフサ114gを添加し、バッチを室温に冷却した。これにより、23℃で80重量%のポリマー含量および518mPasの粘度を有するシラン化ポリイソシアネートが得られた。
[Synthesis Example 8]
Comparative Example for Synthesis Example 6—NCO-Containing STP of Formula (II) According to the Invention: Use of 1-mercaptopropyl-3-trimethoxysilane in place of the (secondary) formamidosilane of Synthesis Example 1 of the present invention In this synthesis example, the NCO group of Desmodur® N3900 was partially reacted with mercaptosilane. The resulting STP contains both NCO and silane groups and acts as a hybrid system (which means that it can crosslink not only through its NCO group but also through its silane group):
A flask equipped with a thermometer, KPG stirrer, reflux condenser and dropping funnel was charged with 636.2 g of Desmodur® N3900 and 90 mg of 1,4-diazabicyclo [2.2.2] octane (DABCO) under a nitrogen atmosphere. The initial charge was heated to 82 ° C. At this temperature, 371.0 g (95%, 1.80 mol) of 3-mercaptopropyltrimethoxysilane was added dropwise over 1 hour. After this addition time, the batch was further stirred at 82 ° C. for 3 hours until the NCO group content dropped to 5.1 wt%. Thereafter, at a temperature of 82 ° C., 114 g of butyl acetate and 114 g of solvent naphtha were added and the batch was cooled to room temperature. This gave a silanized polyisocyanate having a polymer content of 80% by weight at 23 ° C. and a viscosity of 518 mPas.

この配合物中の元素Siの量は4.4重量%であり、これが含有される架橋可能なトリメトキシシラン基の量の尺度である。   The amount of elemental Si in this formulation is 4.4% by weight and is a measure of the amount of crosslinkable trimethoxysilane groups it contains.

[実施例および比較実施例]
[実施例および比較実施例1]
合成実施例5で調製した式(II)のSTPを、本発明のコーティング材料組成物に以下のように配合し、同じ架橋度および同じ樹脂固形分割合を有するホルムアミドシランを含まない組成物と比較した。比較配合物はシラン基を含有しないので、触媒(D)も省略した。

Figure 2018524418
[Examples and Comparative Examples]
[Example and Comparative Example 1]
The STP of formula (II) prepared in Synthesis Example 5 was blended in the coating material composition of the present invention as follows, and compared with a composition containing no formamide silane having the same degree of crosslinking and the same resin solid content ratio. did. Since the comparative formulation does not contain silane groups, the catalyst (D) was also omitted.
Figure 2018524418


合成実施例5のSTPはもはや遊離イソシアネート基を有さないので、ポリオール(A)およびポリイソシアネート(C)が等モルで架橋されるように、本試験配合物を計算する。

Since the STP of Synthesis Example 5 no longer has free isocyanate groups, the test formulation is calculated so that the polyol (A) and the polyisocyanate (C) are crosslinked in equimolar amounts.

添加される流動制御剤(E)の量は、存在する流動制御剤の割合が、全配合物の樹脂固形分(固形分)に基づいて同じになるように選択した。   The amount of flow control agent (E) added was selected so that the proportion of flow control agent present was the same based on the resin solids (solid content) of the total formulation.

例えば、Desmodur(登録商標)N 3390は酢酸ブチル(BA)中90%溶液として供給される。   For example, Desmodur® N 3390 is supplied as a 90% solution in butyl acetate (BA).

結合剤を残りの成分と混合し、混合物を室温で攪拌することによってコーティング材料を製造した。スプレー粘度は、1−メトキシプロパ−2−イルアセテート/溶媒ナフサ100の1:1混合物を用いて設定した。溶媒の量は、実施例1と比較実施例1のスプレー粘度が同じになるように選択した。スプレー粘度設定は、ISOカップ、5mmノズル(DIN EN ISO 2431)からのフロー時間に関連し、この実験および全てのさらなる実験で30秒である。   The coating material was prepared by mixing the binder with the remaining ingredients and stirring the mixture at room temperature. The spray viscosity was set using a 1: 1 mixture of 1-methoxyprop-2-yl acetate / solvent naphtha 100. The amount of solvent was selected so that the spray viscosity of Example 1 and Comparative Example 1 were the same. The spray viscosity setting is related to the flow time from the ISO cup, 5 mm nozzle (DIN EN ISO 2431) and is 30 seconds for this experiment and all further experiments.

関連する性能特性を調べるために、実施例1および比較実施例1の配合物を、同じ手順(自動車OEM仕上げ塗装からの適用例)によって互いに並んで試験した。   To examine the relevant performance characteristics, the formulations of Example 1 and Comparative Example 1 were tested alongside each other by the same procedure (application example from an automotive OEM finish).

以下の表は、比較性能試験の結果を示している:

Figure 2018524418
The following table shows the results of the comparative performance test:
Figure 2018524418


[実施例2および比較実施例2]
合成実施例6で調製した式(II)のSTPを、本発明のコーティング材料組成物に以下のように配合し、実施例1および比較実施例1のように、同じ架橋度および同じ樹脂固形分割合を有する三級ホルムアミドシラン基を含まない組成物と比較した:

Figure 2018524418

[Example 2 and Comparative Example 2]
The STP of the formula (II) prepared in Synthesis Example 6 is blended in the coating material composition of the present invention as follows, and the same degree of crosslinking and the same resin solid content as in Example 1 and Comparative Example 1. Compared to a composition containing no proportion of tertiary formamidosilane groups:
Figure 2018524418


ポリオール(A)およびSTP(B)および/またはポリイソシアネート(C)が等モルで架橋されるように、本試験配合物を計算した。

The test formulation was calculated such that polyol (A) and STP (B) and / or polyisocyanate (C) were crosslinked in equimolar amounts.

実施例1および比較実施例1と同様に、再び塗料試料を製造し、そこに示される方法によって互いに比較した。結果を以下の表に示す。

Figure 2018524418
As in Example 1 and Comparative Example 1, paint samples were again produced and compared to each other by the method shown therein. The results are shown in the table below.
Figure 2018524418


上記の表から、式(II)のホルムアミドシラン変性化合物を含有しない比較実施例と比較して、三級ホルムアミドシラン基を含有する本発明のコーティング材料でコーティングされた基板が、種々の溶剤に対する有意に改善した耐性および改善した耐引掻性(乾式および湿式)も示すことが分かる。

From the above table, it can be seen that the substrate coated with the coating material of the present invention containing a tertiary formamide silane group is significantly more resistant to various solvents than the comparative example containing no formamide silane modified compound of formula (II). It can also be seen that it also exhibits improved resistance and improved scratch resistance (dry and wet).

[実施例3および比較実施例3]
合成実施例5で調製した式(II)のSTPを以下のように本発明のコーティング材料組成物に配合し、合成実施例7のSTPを含有する配合物と比較した。配合物は、適用実施例1および比較実施例1に対応する。合成実施例7(比較実施例)のSTPは、シラン基が上記の二級ホルムアミドシランを介さずに、代わりに3−メルカプトプロピルトリメトキシシランを介して導入されたことを除いて、合成実施例5の本発明のSTPと構造的に同等である。両配合物は、同量の架橋性シラン基を含有する(合成実施例5および7のシラン含量についての図参照)。得られた性能結果は、先行技術のシラン構成要素に対する本発明のホルムアミドシラン構成要素に基づくSTPの効果を比較することを可能にする。

Figure 2018524418
[Example 3 and Comparative Example 3]
The STP of formula (II) prepared in Synthesis Example 5 was formulated into the coating material composition of the present invention as follows and compared with the formulation containing STP of Synthesis Example 7. The formulation corresponds to Application Example 1 and Comparative Example 1. The STP of Synthesis Example 7 (Comparative Example) is a synthesis example, except that the silane group was introduced via 3-mercaptopropyltrimethoxysilane instead of via the secondary formamide silane described above. 5 is structurally equivalent to the STP of the present invention. Both formulations contain the same amount of crosslinkable silane groups (see figures for silane content in Synthesis Examples 5 and 7). The performance results obtained make it possible to compare the effect of STP based on the formamide silane component of the present invention against prior art silane components.
Figure 2018524418


合成実施例5および7のSTPはもはや遊離イソシアネート基を有さないので、ポリオール(A)およびポリイソシアネート(C)が等モルで架橋されるように、本試験配合物を計算する。その他の点では、手順は実施例1および比較実施例1に記載の通りである。

Since the STPs of Synthesis Examples 5 and 7 no longer have free isocyanate groups, the test formulation is calculated so that polyol (A) and polyisocyanate (C) are crosslinked in equimolar amounts. Otherwise, the procedure is as described in Example 1 and Comparative Example 1.

実施例1および比較実施例1と同様に、再び塗料試料を製造し、そこに示される方法によって互いに比較した。結果を以下の表に示す。

Figure 2018524418
As in Example 1 and Comparative Example 1, paint samples were again produced and compared to each other by the method shown therein. The results are shown in the table below.
Figure 2018524418


上記表から、メルカプトシラン含有STPからなる比較実施例と比較して、本発明のコーティング材料でコーティングされた基板が、幾分改善された湿式耐引掻性を示すが、特に、有意に低い光沢損失から確認することができるように、有意に改善された乾式耐引掻性を示すことが分かる。さらに、振り子ダンピングの増加はもはやないので、本発明のコーティングによる硬度の発達は、比較材料を含有するコーティング配合物よりも迅速に終点に到達した。

From the table above, the substrate coated with the coating material of the present invention shows somewhat improved wet scratch resistance compared to the comparative example consisting of mercaptosilane-containing STP, but in particular significantly less gloss. It can be seen that the dry scratch resistance is significantly improved, as can be confirmed from the loss. Moreover, since there is no longer any increase in pendulum damping, the hardness development with the coating of the present invention reached its end point more quickly than the coating formulation containing the comparative material.

[適用実施例4および比較実施例4]
合成実施例6で調製した式(II)のイソシアネート含有STPを以下のように本発明のコーティング材料組成物に配合し、合成実施例8のイソシアネート含有STPを含有する配合物と比較した。配合物は、適用実施例2および比較実施例2に対応する。合成実施例8のSTPは、シラン基が本発明のホルムアミドシラン構成要素を介さずに、代わりに3−メルカプトプロピルトリメトキシシランを介して導入されたことを除いて、合成実施例6の本発明のSTPと構造的に同等である。両配合物は、同量の架橋性シラン基を含有する(合成実施例6および8のシラン含量についての図参照)。得られた性能結果は、先行技術のシラン構成要素に対する本発明のホルムアミドシラン構成要素に基づくSTPの効果を比較することを可能にする。

Figure 2018524418
[Application Example 4 and Comparative Example 4]
The isocyanate-containing STP of formula (II) prepared in Synthesis Example 6 was blended with the coating material composition of the present invention as follows and compared with the blend containing the isocyanate-containing STP of Synthesis Example 8. The formulation corresponds to Application Example 2 and Comparative Example 2. The STP of Synthesis Example 8 is the same as that of Synthesis Example 6 except that the silane group was introduced via 3-mercaptopropyltrimethoxysilane instead of via the formamide silane component of the present invention. It is structurally equivalent to STP. Both formulations contain the same amount of crosslinkable silane groups (see figures for silane content in Synthesis Examples 6 and 8). The performance results obtained make it possible to compare the effect of STP based on the formamide silane component of the present invention against prior art silane components.
Figure 2018524418


ポリオール(A)およびSTP(B)および/またはポリイソシアネート(C)が等モルで架橋されるように、本試験配合物を計算した。

The test formulation was calculated such that polyol (A) and STP (B) and / or polyisocyanate (C) were crosslinked in equimolar amounts.

実施例2および比較実施例2と同様に、再び塗料試料を製造し、そこに示される方法によって互いに比較した。結果を以下の表に示す。

Figure 2018524418
As in Example 2 and Comparative Example 2, paint samples were again produced and compared to each other by the method shown therein. The results are shown in the table below.
Figure 2018524418


上記表から、本発明のコーティング材料でコーティングされた基板が、メルカプトシラン含有STPからなる比較実施例と比較して、有意に改善された硬度発達を示すことが分かる。さらに、本発明の実施例4の耐溶剤性が、比較実施例4と比較して有意に改善されていることが自明である。

From the above table, it can be seen that the substrate coated with the coating material of the present invention exhibits significantly improved hardness development compared to the comparative example consisting of mercaptosilane-containing STP. Further, it is obvious that the solvent resistance of Example 4 of the present invention is significantly improved as compared with Comparative Example 4.

Claims (15)

(A)少なくとも1種のポリオール(A)と、
(B)式(I);
式(I)
Figure 2018524418
(式(I)中:
Xは有機分子残基、特に置換されていてもよい、直鎖または分岐の、脂肪族または脂環式の有機分子残基であり;
は1〜12個の炭素原子を有する、少なくとも二価の、置換されていてもよい、直鎖または分岐の、脂肪族および/または脂環式構造単位であり、1個または複数の非隣接メチレン基が各場合でOまたはSによって置き換えられていることが可能であり;
およびRはそれぞれ互いに独立に、1〜12個の炭素原子を有する、置換されていてもよい、直鎖または分岐の、脂肪族および/または脂環式基であり;
nは0〜2の整数である)
の少なくとも1種の三級ホルムアミドシラン含有化合物と;
(C)場合により遊離イソシアネート基またはブロックされたイソシアネート基を有する1種または複数のシランを含まない脂肪族または環状脂肪族ポリイソシアネートと;
(D)成分(B)のシラン基の架橋のための少なくとも1種の触媒と;
(E)場合により1種または複数の流動制御助剤と;
(F)場合により1種または複数の非水性溶媒と
を含み、
前記2つの成分(B)および(C)の少なくとも1つは遊離イソシアネート基またはブロックされたイソシアネート基を必ず含む、
非水性コーティング材料組成物。
(A) at least one polyol (A);
(B) Formula (I);
Formula (I)
Figure 2018524418
(In the formula (I):
X is an organic molecular residue, in particular an optionally substituted, linear or branched, aliphatic or alicyclic organic molecular residue;
R 1 is an at least divalent, optionally substituted, linear or branched, aliphatic and / or alicyclic structural unit having 1 to 12 carbon atoms, one or more non- Adjacent methylene groups can be replaced in each case by O or S;
R 2 and R 3 are each independently, independently substituted, straight-chained or branched, aliphatic and / or alicyclic groups having 1 to 12 carbon atoms;
n is an integer of 0-2)
At least one tertiary formamidosilane-containing compound;
(C) one or more silane-free aliphatic or cycloaliphatic polyisocyanates optionally having free isocyanate groups or blocked isocyanate groups;
(D) at least one catalyst for crosslinking of the silane groups of component (B);
(E) optionally one or more flow control aids;
(F) optionally comprising one or more non-aqueous solvents,
At least one of the two components (B) and (C) necessarily contains free isocyanate groups or blocked isocyanate groups,
Non-aqueous coating material composition.
成分(B)が式(II):
式(II):
Figure 2018524418
(式(II)中:
Zは(i)ポリイソシアネートまたは(ii)NCO含有ポリウレタンプレポリマーからなる分子残基であり、1分子当たり、(i)または(ii)の言及される構造の少なくとも1個のNCO基は、式(II)の化合物が形成されるよう二級ホルムアミドシランで変性されており;
、R、Rおよびnは請求項1で定義される通りである)
の三級ホルムアミドシラン含有化合物である、請求項1に記載のコーティング材料組成物。
Component (B) is represented by formula (II):
Formula (II):
Figure 2018524418
(In the formula (II):
Z is a molecular residue consisting of (i) a polyisocyanate or (ii) an NCO-containing polyurethane prepolymer, and per molecule, at least one NCO group of the structure referred to in (i) or (ii) has the formula Modified with secondary formamide silane to form a compound of (II);
R 1 , R 2 , R 3 and n are as defined in claim 1)
The coating material composition according to claim 1, which is a tertiary formamidosilane-containing compound.
前記三級ホルムアミドシラン含有成分(B)がさらなる遊離イソシアネート基もブロックされたNCO基も含有しないポリウレタンプレポリマーである、請求項2に記載のコーティング材料組成物。   The coating material composition according to claim 2, wherein the tertiary formamide silane-containing component (B) is a polyurethane prepolymer containing no further free isocyanate groups or blocked NCO groups. 前記三級ホルムアミドシラン含有成分(B)がヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)およびポリオール、例えば2,2,4−トリメチルペンタン−1,3−ジオールに基づくポリウレタンプレポリマーからなるポリウレタンプレポリマーであり、前記ポリウレタンプレポリマー中の全てのNCO基が二級ホルムアミドシランで変性されて式(II)の化合物を形成する、請求項2または3に記載のコーティング材料組成物。   The tertiary formamide silane-containing component (B) is a polyurethane prepolymer comprising a polyurethane prepolymer based on hexamethylene diisocyanate (HDI) and a polyol, such as 2,2,4-trimethylpentane-1,3-diol, and the polyurethane 4. A coating material composition according to claim 2 or 3, wherein all NCO groups in the prepolymer are modified with a secondary formamide silane to form a compound of formula (II). 成分(B)が、テトラメチレン1,4−ジイソシアネート、ペンタン1,5−ジイソシアネート、ヘキサメチレン1,6−ジイソシアネート、2,2,4−トリメチルヘキサン1,6−ジイソシアネート、エチレンジイソシアネート、ドデカン1,12−ジイソシアネート、3−イソシアナトメチル−3,5,5−トリメチルシクロヘキシルイソシアネート(イソホロンジイソシアネート、IPDI)および上記ポリイソシアネートの混合物、異性体ビス(4,4’−イソシアナトシクロヘキシル)メタンならびにこれらの混合物から選択される代表物に基づく、少なくとも1個の−NCO基によって還元された、脂肪族または脂環式の、置換または非置換のポリイソシアネートである式IまたはIIの三級ホルムアミドシランであり、前記イソシアネートが各場合で、ウレタン、ビウレット、ウレトジオンおよび/またはアロファネート形成によって得られる単量体、二量体、三量体および/またはポリイソシアネート親構造として存在する、請求項1または2に記載のコーティング材料組成物。   Component (B) is tetramethylene 1,4-diisocyanate, pentane 1,5-diisocyanate, hexamethylene 1,6-diisocyanate, 2,2,4-trimethylhexane 1,6-diisocyanate, ethylene diisocyanate, dodecane 1,12 From diisocyanates, 3-isocyanatomethyl-3,5,5-trimethylcyclohexyl isocyanate (isophorone diisocyanate, IPDI) and mixtures of the above polyisocyanates, isomeric bis (4,4'-isocyanatocyclohexyl) methane and mixtures thereof A tertiary formamidosilane of formula I or II which is an aliphatic or cycloaliphatic, substituted or unsubstituted polyisocyanate reduced by at least one -NCO group, based on selected representatives, Coating according to claim 1 or 2, wherein the socyanate is present in each case as a monomer, dimer, trimer and / or polyisocyanate parent structure obtained by urethane, biuret, uretdione and / or allophanate formation. Material composition. (i)Rが二価プロピレン基(−CH−CH−CH−)であり、
が−メチルまたは−エチルであり、n=0である;または
(ii)Rが二価プロピレン基(−CH−CH−CH−)である;または
(iii)RおよびRがそれぞれ互いに独立に、−メチルまたは−エチルである;または
(iv)Rが二価ヘキシレン基(−CHCHCHCHCHCH−)である、
請求項1から5のいずれか一項に記載のコーティング材料組成物。
(I) R 1 is a divalent propylene group (—CH 2 —CH 2 —CH 2 —),
R 3 is -methyl or -ethyl and n = 0; or (ii) R 1 is a divalent propylene group (—CH 2 —CH 2 —CH 2 —); or (iii) R 2 and Each R 3 independently of one another is -methyl or -ethyl; or (iv) R 1 is a divalent hexylene group (—CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 —),
The coating material composition according to any one of claims 1 to 5.
前記三級ホルムアミドシラン含有成分(B)が、2.0〜5.0、好ましくは2.3〜4.5の平均NCO官能度および成分(B)基準で5.0〜50.0重量%、より好ましくは5.0〜30.0重量%のイソシアネート基含量を有する、請求項1、2、5および6のいずれか一項に記載のコーティング材料組成物。   The tertiary formamidosilane-containing component (B) is 2.0 to 5.0, preferably 2.3 to 4.5, with an average NCO functionality of 5.0 to 50.0% by weight based on component (B). The coating material composition according to any one of claims 1, 2, 5, and 6, wherein the coating material composition has an isocyanate group content of 5.0 to 30.0% by weight. 前記三級ホルムアミドシラン含有成分(B)が、ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)に基づく脂肪族ポリイソシアネート樹脂であり、少なくとも1個の−NCO基によって還元されている、特にDesmodur(登録商標)N3900である、請求項1、2、5、6および7のいずれか一項に記載のコーティング材料組成物。   The tertiary formamidosilane-containing component (B) is an aliphatic polyisocyanate resin based on hexamethylene diisocyanate (HDI) and is reduced by at least one —NCO group, in particular Desmodur® N3900. The coating material composition according to any one of claims 1, 2, 5, 6, and 7. 成分(A)がポリアクリレートポリオールである、請求項1から8のいずれか一項に記載のコーティング材料組成物。   The coating material composition according to any one of claims 1 to 8, wherein the component (A) is a polyacrylate polyol. 成分(B)がブロックされたイソシアネート基または遊離イソシアネート基を含有し、成分(C)が存在しない、請求項1、2および5から9のいずれか一項に記載のコーティング材料組成物。   The coating material composition according to any one of claims 1, 2, and 5 to 9, wherein component (B) contains blocked isocyanate groups or free isocyanate groups and component (C) is absent. (i)成分(B)がブロックされたイソシアネート基または遊離イソシアネート基を含有し、成分(C)が存在する、または(ii)成分(B)がブロックされたイソシアネート基も遊離イソシアネート基も含有せず、成分(C)が存在する、請求項1、2および5から9のいずれか一項に記載のコーティング材料組成物。   (I) Component (B) contains blocked isocyanate groups or free isocyanate groups, component (C) is present, or (ii) Component (B) contains neither blocked isocyanate groups nor free isocyanate groups First, the coating material composition according to any one of claims 1, 2 and 5 to 9, wherein component (C) is present. 成分(A)、(B)、(C)、(D)、(E)および(F)からなる請求項1から9および11のいずれか一項に記載のコーティング材料組成物。   The coating material composition according to any one of claims 1 to 9 and 11, comprising components (A), (B), (C), (D), (E) and (F). 金属表面、プラスチックおよび複合材、特に自動車車体またはその部品の最初の仕上げ塗装のための、請求項1から12のいずれか一項に記載のコーティング材料組成物の使用。   Use of a coating material composition according to any one of claims 1 to 12 for the initial finishing of metal surfaces, plastics and composites, in particular automobile bodies or parts thereof. 請求項1から12の一項または複数項に記載のコーティング材料組成物を含む自動車用クリアコートまたは上塗り材料。   An automotive clearcoat or topcoat material comprising the coating material composition according to one or more of claims 1-12. 請求項1から12の一項または複数項に記載の塗布された架橋コーティング材料組成物を有する車体または車体部品。   A vehicle body or vehicle body part comprising the applied cross-linked coating material composition according to one or more of claims 1-12.
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